使用传感器监控的 Smarter Planet 解决方案,第 5 部分

传感器事件解决方案的必需软件

通过 WebSphere Sensor Events 和业务流程管理进行传感器事件处理

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简介

正如本系列之前的文章中展示的,现在可以开发出各种各样的行业解决方案来充分利用增强了的仪表设备并将这些观察数据应用于业务流程的改善。这些文章中给出的每个解决方案都基于的是传感器数据的观察和处理来提取有关物质世界的本质信息并基于对该数据的解释来采取适当的行动。

Instrumented仪表化:传感器技术

本系列还讨论了如何利用不同的传感器技术来收集这些观察数据:

  • 供应链场景 中,您看到了如何使用 RFID(Radio Frequency Identification)或条形码来收集产品在始于制造商止于消费者的这个供应链中的标识信息。
  • 家庭医疗场景 中,使用了智能的医疗监视设备,比如心率监视器、葡萄糖测定仪以及血压监测计来在家里收集病人的健康指标。与必须去医院看病相比,在家里,这些信息可被更频繁和持续地收集。
  • 过程优化场景 中,您看到了如何使用实时的资产位置跟踪来帮助优化生产流程。

上述这些不同的场景利用的是来自不同技术的传感器数据,但它们均提供了基于智慧地球解决方案的一个核心方面:仪表化,构建解决方案的基础。因而,传感器设备的形式也就十分多样,但均具有相同的用途,那就是收集数据来提供识别、位置或条件信息以便提供对业务过程的一个新的方面的可见性。

Interconnected互相连接:WebSphere Sensor Events

本系列还展示了如何使用 IBM WebSphere Sensor Events 的 Data Capture and Delivery 组件与传感器设备直接交互以收集传感器数据,以及提供一个运行时环境,在这个环境内数据可在收集的早期阶段就被操作,继而再以一种可靠的方式将数据交付给此服务器。除了上述场景外,WebSphere Sensor Events 还可用来从其他的很多设备收集传感器数据以支持更为广阔的解决方案领域。其中包括:

  • 环境数据,比如温度、湿度、雷电和震动。
  • 实时的位置数据和识别数据,适用的领域包括车队监视、医院资产跟踪、仓库管理、人员安保、供应链管理、库存控制以及在制品(work-in-process)管理。

Data Capture and Delivery 组件是一种集成平台,提供了在一个分布式环境内(有可能临近数据源)收集、过滤和分析数据所需的基础设施。它不仅提供了互相连接服务来收集传感器设备数据,还使用了行业标准(如果可用)以便业务可被轻松可靠地与这些新的数据源连接。

Intelligent智能化:业务事件处理

收集额外数据的目标自然是获得业务价值。您可以看到如何收集传感器数据来得到对操作过程的新的可见性。其中关键的一步是要从该数据挖掘出对业务有实际价值的智能。

比如,从本系列内讨论的场景可以看到,业务价值的建立体现在:

  • 供应链内的库存控制的改进。
  • 通过减少去医院的次数以及家庭医疗系统实现的更为频繁的监视,医疗成本的减少。
  • 通过在制品(work-in-process)执行内的实时资产跟踪而获得的操作效率。

WebSphere Sensor Events 协助传感器事件收集和集成,其他的 IBM 软件产品则可处理诸如获取业务事件、运行业务过程以及通过操作指示板提供分析和业务处理可视化这样的任务。本系列中描述的这些场景显示了这些产品如何能提供业务智能。

  • IBM WebSphere Business Events。
  • IBM InfoSphere™ Traceability Server(包括了 Cognos® 的业务智能)。
  • IBM WebSphere Business Monitor。

除此之外,还有一个完整的业务流程管理(BPM)产品套件,可帮助从用 WebSphere Sensor Events 收集和处理的传感器数据中获得业务价值。本文作为本系列的总结篇,着重介绍了其中的一些产品并解释了在智慧地球解决方案中如何结合使用这些产品与 WebSphere Sensor Events。

传感器事件解决方案

本系列的 第 1 部分 讨论了 WebSphere Sensor Events 架构,细述如下:

  • 所提供的服务支持传感器设备集成。
  • 一组常见的传感器事件服务集。
  • 可在其上构建新的操作服务的一个编程模型。
  • 用来提供与关键软件产品集成的一组服务。
图 1. WebSphere Sensor Events 的高级架构显示了事件运行时基础设施
图 1. WebSphere Sensor Events 的高级架构显示了事件运行时基础设施
图 1. WebSphere Sensor Events 的高级架构显示了事件运行时基础设施

该篇文章主要侧重于 WebSphere Sensor Events 本身提供的功能。在这里,让我们来看看其他产品提供的功能,它们综合起来就形成了构建能够实现业务价值的传感器解决方案的一整套功能。

  • WebSphere Business Events

    传感器解决方案利用 WebSphere Business Events 作为将原始传感器数据转换为业务事件的一个关键链接。WebSphere Sensor Events 捕捉这些传感器事件、应用简单的过滤、平滑、去耦合和数据丰富,然后再将这些事件传递给 WebSphere Business Events 以便进行模式检测和事件相关。

    WebSphere Business Events 然后提供业务事件识别和处理。换言之,它决定了一个业务事件何时发生或没能发生(基于模式或规则定义)并据此调用一次业务操作。 WebSphere Business Events 提供了用户界面以便非编程人员也可以定义业务规则,用以规定业务事件如何组织以及结果应该调用哪些业务操作。这些规则可动态部署,这就让业务事件的处理具备了灵活性。

    这里的关键点是当用在传感器解决方案的上下文中时,WebSphere Sensor Events 在 WebSphere Business Events 添加业务上下文评估逻辑的同时仍能提供集成传感器事件数据的机制。您会期望传感器数据集成是一种良好定义和固定的过程,很少牵涉到业务驱动的更改。然而,该数据的解析以及运行的结果过程应该更为动态,并且应该更受变化的业务需求的驱动。一个基于规则的动态环境是对整个解决方案的这个方面的一个绝佳的匹配。

    WebSphere Business Events 还提供了定义数据源的工具,以便为 WebSphere Business Events 事件处理引擎提供输入。在用于传感器解决方案时,传感器数据是通过 WebSphere Sensor Events 处理的,数据源和事件格式化也已提供。作为一个解决方案开发人员,您可以着重于在无需必须处理入向事件定义的情况下构建事件相关性的业务处理方面。

  • InfoSphere Traceability Server

    正如您在医药供应链解决方案中看到的,常常需要提供在供应链中跟踪产品的能力,此外还要能够在制造商、物流提供商和消费者间共享数据以便对整个供应链有一定的可见性。InfoSphere Traceability Server 提供了这一信息共享平台。

    InfoSphere Traceability Server 支持 EPC Information Services (EPCIS),它是一种信息共享平台的标准,可让合作伙伴应用程序用实时(或现场)操作数据捕捉和使用有关产品流通情况的信息。有了 EPCIS 作为产品追溯解决方案信息的框架,您将无需操心于数据管理的细节(比如对详细的产品信息的定义或接口)、对搜索产品信息的能力、在内部应用程序解决方案内共享数据或与其他业务合作伙伴共享数据的机制。

    在传感器解决方案中,InfoSphere Traceability Server 为事件数据提供了一个专门的存储库,并基于一个已定义好的操作模型,这个模型独立于任何特定的应用程序,因而可跨企业共享。它还能提供业务智能能力以支持对业务性能的分析。

    随着您将新的可见性引入到操作型系统中,主数据管理对于解决方案而言极其重要。主数据是需要跨操作型系统管理和分布的任何操作性数据,通常包括客户、产品、帐户、供应商、雇员、零件、协议等。随着您添加操作性动作来收集新数据,您需要确保对该数据的这种数据丰富操作以让您能够提供有意义的分析和业务评估并且与企业的主数据管理方式相一致。使用像 InfoSphere Traceability Server 这样的产品能够帮助实现该目标。

    图 2. 智慧地球上下文中的解决方案组件
    图 2. 智慧地球上下文中的解决方案组件
    图 2. 智慧地球上下文中的解决方案组件
  • WebSphere Business Monitor

    WebSphere Business Monitor 通过像指示板和图表这样的可视化组件呈现关键性能指标(Key Performance Indicators,KPI)。您在 第 2 部分的制造流程场景 中看到过这样一个例子,其中利用了 WebSphere Business Monitor 来监视流程并显示一个简单过程中的组件跟踪。在这类场景中使用 WebSphere Business Monitor 有两个好处:

    • 提供传感器事件以及所获取的业务事件的实时可视化。
    • 提供业务 KPI 的实时监视(包括警报和通知)。

    在讨论传感器解决方案的价值时,这些文章都提到过应用传感器技术如何能将 “可见性” 添加到业务的某个方面。可见性有如下两种形式:

    • 一种形式是提供业务事件或业务条件的可见性(或意识),并基于此调用一个业务过程。
    • 而更为直白而言,可见性从字面上理解指的是以一种形式给出业务某个方面的实时准确的状态,而这种形式可以为业务人员传送逻辑值,然后再据此采取行动。

    WebSphere Business Monitor 恰恰为该功能提供了框架。当与已经丰富了的、调节了的、过滤了的并相关了的传感器事件集成时,您就可以呈现有意义的业务事件数据了。

  • WebSphere 业务流程管理套件

    识别了业务事件后,就需要采取适当的动作。这可以通过多种软件组件实现。本系列之前的文章讨论了使用 InfoSphere Traceability Server 和 Cognos 进行业务处理。虽然之前没有讨论,但是与 IBM Maximo® Asset Management 处理的交互是另一个业务解决方案的关键平台。

    IBM BPM 软件堆栈的一个关键组件是 IBM WebSphere Process Server。BPM 系统支持企业内的业务过程建模、编排以及执行。业务处理本身用 Business Process Execution Language(BPEL) 定义并可被作为事件处理系统内的一个被观察(或获取)的业务事件的结果被调用。此外,业务过程本身也可以是 “合成” 事件的源,而这些事件又可以反过来反馈到事件处理系统。

    在 WebSphere Process Server 内,使用 BPEL 定义的业务过程代表的是一种业务模型的实现,在这个模型内定义了各组件部分(服务)以何种顺序执行。因此,一个过程就是实现一个业务目标的组件服务(包括规则和条件)的有序序列。这是一个关键性的链接点,可基于传感器事件的相关性连接新业务可见性的观察以影响业务过程的更改。

    在本系列所讨论的例子中,这些场景的一个很自然的进展本应该是使用 WebSphere Business Events 基于定义好的规则链接业务过程与事件模式检测。比如,在家庭医疗的场景中,使用了 WebSphere Business Events 来关联并评估病人的健康监视事件以估计病人的健康状况。若各种条件得到满足件或是超出了阈值,就会对一个业务事件(病人健康警报)采取动作。在此例中,作为该观察的结果而采取的动作是一个简单的电子邮件通知。不过,在实际部署的场景中,相同的病人健康警报可能会导致一个较为复杂的过程。比如,还可以作为一个 BPEL 过程调用的一组组件服务定义像病人警报、医生通知以及后续跟踪等动作。而此过程本身可以作为 WebSphere Business Events 事件处理的结果被直接调用。

    业务过程执行是传感器解决方案的关键步骤,因为正是在这个步骤业务价值才能在事件捕获基础设施内得以实现。不管这些业务过程是作为 WebSphere Process Server 内的 BPEL 过程执行,还是作为 Cognos 或 Maximo 内的动作执行,抑或是执行到作为企业基础设施一部分的后端系统,这都是整个解决方案内的关键组件。

  • WebSphere Enterprise Service Bus

    Enterprise Service Bus(ESB)提供了一种灵活的连接基础设施,可用来集成应用程序、数据和服务。WebSphere Process Server 包含了 WebSphere ESB 的全部功能,其特性可被用来与基于 Web 服务、JMS、WebSphere MQ 和 WebSphere Adapters 的现有资产集成。

    WebSphere ESB 支持事件消息集成到传感器事件服务器以及从这个传感器事件服务器调用服务和过程的功能。由于 WebSphere ESB 提供了一种连接性基础设施,支持范围非常广泛的通信协议、数据格式转换、路由以及中介,因此存在于截然不同的后端系统的服务可被作为业务处理操作调用。这大大扩展了业务操作的能力,超出了 WebSphere Process Server 内定义的过程所能提供的能力,也超出了在已经与这个传感器事件服务器集成的其他关键组件产品上实现的业务过程所能提供的能力。此外,WebSphere Adapters 还极大地简化了与大量受支持的后端系统和技术进行集成的过程。

    虽然本系列没有对 WebSphere Process Server 或 WebSphere ESB 进行探讨,但 WebSphere Sensor Events 支持与这两个环境的集成。

  • WebSphere ILOG JRules BRMS

    WebSphere ILOG® JRules 业务规则管理系统(BRMS)让企业内的业务和 IT 组能够相互协作来创建、维护和部署业务系统决策逻辑。虽然它们有可能并没有很有逻辑地组织在一起,但业务规则通常都是以 if-then-else 语句的形式贯穿业务应用程序实现的。为了能更好地响应业务需要的变化,IT 企业需要能够修改这些业务规则。 业务规则管理系统能将该业务逻辑与应用程序本身分割开来,使业务逻辑得以以一种一致的形式跨整个企业定义和部署。当作为一组定义好的规则部署时,业务决策逻辑更容易维护、更改和监视。

    一个业务规则管理系统包含如下三个组件:

    • 一个存储库,让规则得以从核心的应用程序代码被具体化。
    • 一些工具,让业务专家得以定义和管理之前存在于应用程序代码内的决策逻辑。
    • 一个运行时引擎,让生产系统得以访问和执行决策逻辑。

    业务事件处理(通过 WebSphere Business Events)提供了事件处理的能力,可随时检测事件模式。事件本身的来源可以多种多样。只要基于一组定义好了的规则识别到一个模式,就可采取一个 “动作”,而这个动作是另一个系统上的某些处理的调用结果。因而,业务事件处理系统主要侧重于的是识别业务事件在何时发生。

    相比之下,业务流程管理系统可被用来描述一个企业的关键过程是如何工作的;它们可以是程序处理和人工处理的结合,但它们更偏重于操作性处理。

    业务规则管理系统则关注于自动化业务决策并解决应该采取什么业务行动的问题。它与操作智能相关并使用业务规则来自动化业务决策或建议。这种操作性能力使 ILOG JRules 成为了软件堆栈中另一个关键组件,提供了基于所观察事件执行适当业务过程的能力。

  • Maximo Asset Management

    IBM Maximo Asset Management 是一个资产管理解决方案,它带来了企业内所有资产类型的全面视图 —— 生产、设备、运输和 IT。它从一个系统管理所有的资产部署、指标、监视、校准、成本和跟踪。

    一个具有很高的业务价值的场景可使用 Maximo Asset Management 来管理价值高的便携资产。企业都在力求提高操作效率并充分利用这些资产。向 Maximo Asset Management 添加实时的资产定位功能就为组织的高价值资产提供可见性。

    比如,在搜索紧急移动设备时,医院报告了可观的员工时间花费。此外,随着每年移动资产损失或更换的增加,为确保满足需要,医院不得不投资购买过剩的资产。这就导致了紧急资产的利用不充分,而原因只是因为它们有可能不可用。在某些情况下,这个问题会恶化,因为资产恰恰会由于难以在需要的时候找到而被搁置。而且,没有有效的资产控制,这些紧急设备有可能真的就不能用了,因为往往不能及时地对这些设备进行必需的预防性维护以及符合规定的校准。

    有了 Maximo 的行业领先的资产管理功能,传感器技术可被用来提供实时的位置跟踪。这不仅可以改进资产可见性,还能通过自动化的处理获得操作效率,既支持那些业务规则又符合规定的要求。

    结合了 Maximo Asset Management 的实时定位功能支持:

    • 通过实时可见性管理关键资源(人和设备)。
    • 通过在资产离开其位置时即给出警告来减少资产 “缩水”。
    • 通过提供资源的位置以及确保资产在合适时间处于合适位置提高资产的利用率和员工生产率。
    • 库存管理、采购的改进、资产不足的减少、审计的改进以及法规的遵从性。
    • 通过优化预防性以及前瞻性的维护任务来最小化停产时间。
    • 通过对状态、条件以及资产使用的监视来改善资产使用。

结束语

WebSphere Sensor Events 提供的功能让您能够获得对传感器数据的访问并进而利用它们来改进您的业务过程。这有助于您收集有关在我们环境内发生的事情的信息,比如对象身在何处以及对象处于的条件如何。

像 WebSphere Business Events 这样的软件组件让您能够关联有关当下正在发生什么的信息并能够向您看到的事件添加意义。

而像 WebSphere Business Monitor 这样的组件以及 InfoSphere Traceability Server 内的业务智能的功能则能给出有关当下正在发生什么的信息。ILOG JRules 和 WebSphere Business Events 基于您环境中当下正在发生什么来决定执行哪些业务操作。

最后,像 WebSphere Process Server 和 WebSphere ESB 这样的软件可管理和组织用来运行所需业务操作的那些过程,而这些业务操作是作为传感器解决方案的一部分被识别并触发的。它们通过跨物理操作、业务过程和供应链实现改善后的过程来应对业务上的挑战。这些优化后的过程利用了新的可见性,并且还能与遗留应用程序相集成。

就使用 WebSphere Sensor Events 构建的解决方案而言,必需要理解这一点:即虽然 WebSphere Sensor Events 环境支持传感器事件编程模型,但整体解决方案的业务操作方面不应在那里开发和执行。WebSphere Sensor Events 是传感器数据的收集点,也是事件服务器处理的环境。而业务价值则应获取自让这些事件成为一种业务过程可使用的形式并将它们与企业内的其他业务数据元素相集成。因而,您不会想为诸如分析、业务流执行、指示板、计分卡或报告这样的操作提供惟一的一个环境。您想要收集上来的数据成为新的传感器解决方案的一部分,并且您还想要这些操作在数据和过程建模、持久性和安全性的企业操作性定义内工作。目标是集成企业内的传感器数据以便传感器集成平台的角色更侧重于数据收集、业务事件获取以及对 IBM 企业软件组合中的产品和组件的集成。

正如在本系列中讨论的,仪表化、互相连接以及智能性结合在一起就能帮助您在正确的时间做出正确的决策来改变您的业务。WebSphere Sensor Events 提供了一个中间件平台以便收集基于传感器的实时数据、提供从传感器事件获得的业务事件的事件分析,并将这些业务事件集成到业务过程中。


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