基于开放架构的中小企业应用服务平台及运营体系研究

张昌福 杨灵运 杨文峰

摘要：随着大数据、工业互联网等新一代信息技术与实体经济融合的速度加快，企业上云已成为一种必然趋势。中小企业作为国民经济中最活跃的成分，近年来积极拥抱云平台，利用云平台实现技术、产能及资源共享，产业链协作成效显著，但传统的云服务平台开放性不够，存在资源分配不充分、个性化定制不足等问题。为此，设计了基于开放架构的中小企业应用服务平台及运营体系，以期为促进中小企业的快速发展提供帮助。

关键词：中小企业;开放架构;应用服务平台;运营体系

1 概述

中小企业作为工业互联网平台规模化发展的基石，通过应用云服务平台微服务组件或工业APP，可以学习复制优秀或龙头企业的工业知识，快速提升自身能力，降低企业技术门槛、应用成本以及试错风险。但传统的企业云服务平台受限于开发和服务模式，其开放性不够，在基础共性APP、行业通用APP、定制APP的开发和应用上存在数据不流通、资源和技术汇集共享难等问题，制约了云服务平台在中小企业中的深度应用。开放式架构的云服务平台作为未来云服务平台的发展典范，为大批中小企业与互联网融合提供了基础条件和解决方案，促进微服务、机理模型和工业APP运行环境与应用的开发及云化，可加速中小企业上云，推动多场景平台建设，推动一站式集成企业应用服务新模式和新业态的发展。

2 基于开放架构的中小企业应用服务平台及运营体系

针对中小企业资源、技术整合难等问题，我们构建了开放式云架构-应用集成-运营支撑技术一站式集成的中小企业应用服务平台及运营服务体系，为中小企业产业集群化环境中的制造资源/能力云端动态集成、智能协同以及制造产品、过程和服务的智能化水平提升提供了更加有效的解决方案和实现途径，加快了中小企业的转型发展以及智能化升级的落地实施与推广。

2.1    软件定义制造的开放式云架构-应用集成-企业高效接入关键技术

（1）基于开放式云架构的微服务化应用构建与服务治理技术。针对企业应用上云过程中缺乏高效自治的微服务运行与治理环境问题，通过开放式云架构的微服务全生命周期管理技术，研发支持ServiceComb、Spring Cloud和Service Mesh多种框架的微服务引擎，基于Swagger的API管理，为云化工业应用和微服务提供统一的容器化部署和运行环境;基于混合模式微服务治理策略，支持弹性伸缩、容错、限流、降级、熔断、错误注入、黑白名单等微服务全生命周期管理，对平台服务进行统一、有效管控，保障平台服务的高效、健康运行。

（2）基于数据融合和模型驱动的云服务应用自适应集成与协同技术。针对开放云架构下中小企业业务流程难以高效协作与管理的问题，基于统一描述框架的API生态构建技术，构建面向海量企业异构系统的API集合，支撑企业软件系统云化、服务化;研究基于知识融合的云服务自适应集成与智能配置技术，实现云服务应用柔性组合与动态调度;通过全生命周期数据融合与模型驱动的云服务业务流程建模技术，实现基于多主体价值链协同的跨组织云服务应用动态管控，打通中小企业云服务的全生命周期协同链条。

（3）基于5G的企业高效接入、边云协同、低延时、可重构移动通信技术。针对工业制造领域，设备由于信道不足、网络延时或电磁干扰等因素造成失控等问题，基于5G边云协同、低延时、可重构移动通信技术，设计低延时、超宽带、可重构的5G优化组网方案，使多种设备节点按需自适应动态组网;通过超宽带智能频谱感知避扰技术，利用人工智能算法快速搜索工作区内干扰较小的频段，应用射频可重构技术，云协同自适应调谐到最佳工作频段，规避干扰，保障海量移动节点间的高质量空口通信;基于5G的低延时、边云协同处理技术，将边缘可处理信息汇集于局部数据中心处理，大大降低网络延迟开销。

通过软件定义的开放式云架构-应用集成-企业高效接入关键技术，应用微服务引擎，为云化工业应用提供统一的容器化部署和运行环境，采用基于知识融合的云服务自适应集成与智能配置方法，实现云服务应用的柔性组合与动态调度;通过5G+边缘计算+人工智能+区块链等技术，实现设备节点的高可靠上云。

2.2    基于开放云架构、一站式集成的中小企业应用服务平台

（1）基于软件定义的中小企业应用服务平台开放架构。采用云边协同的理念，基于航天云网INDICS+CMSS平台，研制基于开放云架构、一站式集成的中小企业应用服务平台，平台包括设计、生产、运营等覆盖产品全生命周期的云化应用工业APP，面向不同行业的知识库、工艺库、专家库等资源，面向不同行业、不同应用场景的云应用工具，形成开放生态的运营服务体系。

（2）基于开放云架构、一站式集成的中小企业应用服务平台。

1）面向中小企业产品全生命周期的云化应用APP开发生态。针对中小企业产品云化应用自主设计研发能力差，产业链设计、生产、服务全生命周期难以高效协同的问题，基于微服务/FaaS模式的模型驱动的工业APP构建技术和基于微服务/FaaS的工业应用开发工具，支持智慧研发、精益制造、智能服务、智能协同等产品全生命周期工业APP云化开发，形成产品全生命周期云化应用APP开发生态。

2）面向中小企业不同行业特点的行业知识库和专家库。针对中小企业不同行业的特点，基于产品全生命周期的协同应用知识模型，构建基于不同行业特点的一站式集成应用的行业知识库和专家库，构建面向企业知识协同的语义图谱和大规模企业语义本体搜索引擎;基于成熟度评价模型的专家综合评估方法，构建统一征集、统一标准、统一审核、统一建库、统一操作的“五统一”专家库，实现专家资源和专家信用信息的资源专业互补、共享共用。

3）面向中小企业群专业化应用场景的云服务工具。针对不同企业、不同领域的专业化应用场景，基于数据驱动的业务建模技术，构建一站式、多租户、集成化云服务工具;基于产品全生命周期的集成管理技术，实现设计、生产、运营数据的协同集成管理;基于数据可视化配置技术，实现不同维度、不同类型数据的可视化灵活配置展示，支持企业基于大数据分析的生产运营决策;企业协同创新技术，可实现基于不同企业、不同人员角色的知识经验（文档、模型、数据等）推送;企业交易套件技术，可支持企业与客户、供应商基于云端的供需对接;研究可配置的权限、角色、API接口管理方法，构建航天航空、纺织服装、汽车零配件等不同行业、不同应用场景的云服务应用工具。

2.3    面向产品全生命周期业务过程的平台发展模式和运营服务体系

（1）面向多场景云服务的平台发展模式。构建完整的云服务技术体系、产品体系和生态体系，覆盖产品全生命周期管理和各类企业应用场景，构建应用提供方、应用使用方、平台运营方三类角色组成的生态体系，实现社会资源整合，形成集聚和规模效应。实行资源云边开放共享，推动企业或个人开发者进行应用创新，同时进行传统软件改造，促进工业APP向平台汇聚，提升用户黏性，充分打造资源富集、多方参与、合作共赢、协同演进的应用生态体系，形成面向多场景云服务的平台发展模式，支持企业云端动态组织和云制造产业发展。

（2）面向产品全生命周期业务过程的平台运营服务体系。面向不同行业、不同产品，平台运营服务体系采用大数据分析技术获取用户需求、了解用戶痛点。根据用户需求与痛点，平台运营服务体系通过制定分阶段、分时段运营计划，分解全生命周期运营内容，构建覆盖需求分析-研发设计-生产制造-售后服务等产品全生命周期业务过程的平台运营服务体系，实现支持企业云端动态组织和云制造产业发展的目标。

3 结语

基于开放架构的中小企业应用服务平台，可推动中小企业资源技术的有效整合和高效协同，打造中小企业良性发展生态，催生一批工业应用APP的研发和运营实体，带动中小企业的转型升级发展，更好地汇聚基础共性APP、行业通用APP、开发定制APP，有效促进中小企业上云，降低中小企业数字化转型升级门槛，促进工业互联网、人工智能、边缘计算等新一代信息技术在中小企业中的应用，实现产能协同，提升企业营销能力，顺利承接龙头企业外包业务，提升获取订单的能力和获得供应链金融资金的能力，培养中小企业核心竞争力，推动国家工业基础设施发展，加快我国制造强国和网络强国建设。

收稿日期：2020-07-03

作者简介：张昌福（1990—），男，贵州瓮安人，工程师，研究方向：工业互联网平台及应用。