感測器事件解決方案的必需軟體

簡介： 在理解技術如何實現我們與世界的交流方面，Smarter Planet™ 計劃扮演著主要角色。觀察和處理感測器資料以從物質世界提取本質資訊是許多這些計劃的任務。作為本系列的總結，本文將討論 IBM® WebSphere® Sensor Events以及其他的業務流程管理（BPM）軟體產品可如何被用來開發能夠利用感測器事件處理的智慧地球解決方案。還會著重突出智慧地球計劃的共性，尤其圍繞儀表化、互相連線以及智慧化這些關鍵概念。您將會看到感測器資料收集、解釋以及響應如何成為這類計劃的核心，以及 WebSphere Sensor Events，通常連同 WebSphere Business Events ，又是如何為事件解決方案提供基礎的。 本文來自於 IBM WebSphere Developer Technical Journal。

簡介

正如本系列之前的文章中展示的，現在可以開發出各種各樣的行業解決方案來充分利用增強了的儀表裝置並將這些觀察資料應用於業務流程的改善。這些文章中給出的每個解決方案都基於的是感測器資料的觀察和處理來提取有關物質世界的本質資訊並基於對該資料的解釋來採取適當的行動。

儀表化：感測器技術

本系列還討論瞭如何利用不同的感測器技術來收集這些觀察資料：

• 在 供應鏈場景 中，您看到了如何使用 RFID（Radio Frequency Identification）或條形碼來收集產品在始於製造商止於消費者的這個供應鏈中的標識資訊。
• 在 家庭醫療場景 中，使用了智慧的醫療監視裝置，比如心率監視器、葡萄糖測定儀以及血壓監測計來在家裡收集病人的健康指標。與必須去醫院看病相比，在家裡，這些資訊可被更頻繁和持續地收集。
• 在 過程優化場景 中，您看到了如何使用實時的資產位置跟蹤來幫助優化生產流程。

上述這些不同的場景利用的是來自不同技術的感測器資料，但它們均提供了基於智慧地球解決方案的一個核心方面：儀表化，構建解決方案的基礎。因而，感測器裝置的形式也就十分多樣，但均具有相同的用途，那就是收集資料來提供識別、位置或條件資訊以便提供對業務過程的一個新的方面的可見性。

互相連線：WebSphere Sensor Events

本系列還展示瞭如何使用 IBM WebSphere Sensor Events 的 Data Capture and Delivery 元件與感測器裝置直接互動以收集感測器資料，以及提供一個執行時環境，在這個環境內資料可在收集的早期階段就被操作，繼而再以一種可靠的方式將資料交付給此伺服器。除了上述場景外，WebSphere Sensor Events 還可用來從其他的很多裝置收集感測器資料以支援更為廣闊的解決方案領域。其中包括：

• 環境資料，比如溫度、溼度、雷電和震動。
• 實時的位置資料和識別資料，適用的領域包括車隊監視、醫院資產跟蹤、倉庫管理、人員安保、供應鏈管理、庫存控制以及在製品（work-in-process）管理。

Data Capture and Delivery 元件是一種整合平臺，提供了在一個分散式環境內（有可能臨近資料來源）收集、過濾和分析資料所需的基礎設施。它不僅提供了互相連線服務來收集感測器裝置資料，還使用了行業標準（如果可用）以便業務可被輕鬆可靠地與這些新的資料來源連線。

智慧化：業務事件處理

收集額外資料的目標自然是獲得業務價值。您可以看到如何收集感測器資料來得到對操作過程的新的可見性。其中關鍵的一步是要從該資料探勘出對業務有實際價值的智慧。

比如，從本系列內討論的場景可以看到，業務價值的建立體現在：

• 供應鏈內的庫存控制的改進。
• 通過減少去醫院的次數以及家庭醫療系統實現的更為頻繁的監視，醫療成本的減少。
• 通過在製品（work-in-process）執行內的實時資產跟蹤而獲得的操作效率。

WebSphere Sensor Events 協助感測器事件收集和整合，其他的 IBM 軟體產品則可處理諸如獲取業務事件、執行業務過程以及通過操作指示板提供分析和業務處理視覺化這樣的任務。本系列中描述的這些場景顯示了這些產品如何能提供業務智慧。

• IBM WebSphere Business Events。
• IBM InfoSphere™ Traceability Server（包括了 Cognos® 的業務智慧）。
• IBM WebSphere Business Monitor。

除此之外，還有一個完整的業務流程管理（BPM）產品套件，可幫助從用 WebSphere Sensor Events 收集和處理的感測器資料中獲得業務價值。本文作為本系列的總結篇，著重介紹了其中的一些產品並解釋了在智慧地球解決方案中如何結合使用這些產品與 WebSphere Sensor Events。

本系列的 第 1 部分 討論了 WebSphere Sensor Events 架構，細述如下：

• 所提供的服務支援感測器裝置整合。
• 一組常見的感測器事件服務集。
• 可在其上構建新的操作服務的一個程式設計模型。
• 用來提供與關鍵軟體產品整合的一組服務。

圖 1. WebSphere Sensor Events 的高階架構顯示了事件執行時基礎設施

該篇文章主要側重於 WebSphere Sensor Events 本身提供的功能。在這裡，讓我們來看看其他產品提供的功能，它們綜合起來就形成了構建能夠實現業務價值的感測器解決方案的一整套功能。

• WebSphere Business Events

  感測器解決方案利用 WebSphere Business Events 作為將原始感測器資料轉換為業務事件的一個關鍵連結。WebSphere Sensor Events 捕捉這些感測器事件、應用簡單的過濾、平滑、去耦合和資料豐富，然後再將這些事件傳遞給 WebSphere Business Events 以便進行模式檢測和事件相關。

  WebSphere Business Events 然後提供業務事件識別和處理。換言之，它決定了一個業務事件何時發生或沒能發生（基於模式或規則定義）並據此呼叫一次業務操作。 WebSphere Business Events 提供了使用者介面以便非程式設計人員也可以定義業務規則，用以規定業務事件如何組織以及結果應該呼叫哪些業務操作。這些規則可動態部署，這就讓業務事件的處理具備了靈活性。

  這裡的關鍵點是當用在感測器解決方案的上下文中時，WebSphere Sensor Events 在 WebSphere Business Events 新增業務上下文評估邏輯的同時仍能提供整合感測器事件資料的機制。您會期望感測器資料整合是一種良好定義和固定的過程，很少牽涉到業務驅動的更改。然而，該資料的解析以及執行的結果過程應該更為動態，並且應該更受變化的業務需求的驅動。一個基於規則的動態環境是對整個解決方案的這個方面的一個絕佳的匹配。

  WebSphere Business Events 還提供了定義資料來源的工具，以便為 WebSphere Business Events 事件處理引擎提供輸入。在用於感測器解決方案時，感測器資料是通過 WebSphere Sensor Events 處理的，資料來源和事件格式化也已提供。作為一個解決方案開發人員，您可以著重於在無需必須處理入向事件定義的情況下構建事件相關性的業務處理方面。

• InfoSphere Traceability Server

  正如您在醫藥供應鏈解決方案中看到的，常常需要提供在供應鏈中跟蹤產品的能力，此外還要能夠在製造商、物流提供商和消費者間共享資料以便對整個供應鏈有一定的可見性。InfoSphere Traceability Server 提供了這一資訊共享平臺。

  InfoSphere Traceability Server 支援 EPC Information Services (EPCIS)，它是一種資訊共享平臺的標準，可讓合作伙伴應用程式用實時（或現場）運算元據捕捉和使用有關產品流通情況的資訊。有了 EPCIS 作為產品追溯解決方案資訊的框架，您將無需操心於資料管理的細節（比如對詳細的產品資訊的定義或介面）、對搜尋產品資訊的能力、在內部應用程式解決方案內共享資料或與其他業務合作伙伴共享資料的機制。

  在感測器解決方案中，InfoSphere Traceability Server 為事件資料提供了一個專門的儲存庫，並基於一個已定義好的操作模型，這個模型獨立於任何特定的應用程式，因而可跨企業共享。它還能提供業務智慧能力以支援對業務效能的分析。

  隨著您將新的可見性引入到操作型系統中，主資料管理對於解決方案而言極其重要。主資料是需要跨操作型系統管理和分佈的任何操作性資料，通常包括客戶、產品、帳戶、供應商、僱員、零件、協議等。隨著您新增操作性動作來收集新資料，您需要確保對該資料的這種資料豐富操作以讓您能夠提供有意義的分析和業務評估並且與企業的主資料管理方式相一致。使用像 InfoSphere Traceability Server 這樣的產品能夠幫助實現該目標。

  
  
  圖 2. 智慧地球上下文中的解決方案元件
  
  
  
• WebSphere Business Monitor

  WebSphere Business Monitor 通過像指示板和圖表這樣的視覺化元件呈現關鍵效能指標（Key Performance Indicators，KPI）。您在 第 2 部分的製造流程場景 中看到過這樣一個例子，其中利用了 WebSphere Business Monitor 來監視流程並顯示一個簡單過程中的元件跟蹤。在這類場景中使用 WebSphere Business Monitor 有兩個好處：

  • 提供感測器事件以及所獲取的業務事件的實時視覺化。
  • 提供業務 KPI 的實時監視（包括警報和通知）。

  在討論感測器解決方案的價值時，這些文章都提到過應用感測器技術如何能將 “可見性” 新增到業務的某個方面。可見性有如下兩種形式：

  • 一種形式是提供業務事件或業務條件的可見性（或意識），並基於此呼叫一個業務過程。
  • 而更為直白而言，可見性從字面上理解指的是以一種形式給出業務某個方面的實時準確的狀態，而這種形式可以為業務人員傳送邏輯值，然後再據此採取行動。

  WebSphere Business Monitor 恰恰為該功能提供了框架。當與已經豐富了的、調節了的、過濾了的並相關了的感測器事件整合時，您就可以呈現有意義的業務事件資料了。

• WebSphere 業務流程管理套件

  識別了業務事件後，就需要採取適當的動作。這可以通過多種軟體元件實現。本系列之前的文章討論了使用 InfoSphere Traceability Server 和 Cognos 進行業務處理。雖然之前沒有討論，但是與 IBM Maximo® Asset Management 處理的互動是另一個業務解決方案的關鍵平臺。

  IBM BPM 軟體堆疊的一個關鍵元件是 IBM WebSphere Process Server。BPM 系統支援企業內的業務過程建模、編排以及執行。業務處理本身用 Business Process Execution Language（BPEL） 定義並可被作為事件處理系統內的一個被觀察（或獲取）的業務事件的結果被呼叫。此外，業務過程本身也可以是 “合成” 事件的源，而這些事件又可以反過來反饋到事件處理系統。

  在 WebSphere Process Server 內，使用 BPEL 定義的業務過程代表的是一種業務模型的實現，在這個模型內定義了各元件部分（服務）以何種順序執行。因此，一個過程就是實現一個業務目標的元件服務（包括規則和條件）的有序序列。這是一個關鍵性的連結點，可基於感測器事件的相關性連線新業務可見性的觀察以影響業務過程的更改。

  在本系列所討論的例子中，這些場景的一個很自然的進展本應該是使用 WebSphere Business Events 基於定義好的規則連結業務過程與事件模式檢測。比如，在家庭醫療的場景中，使用了 WebSphere Business Events 來關聯並評估病人的健康監視事件以估計病人的健康狀況。若各種條件得到滿足件或是超出了閾值，就會對一個業務事件（病人健康警報）採取動作。在此例中，作為該觀察的結果而採取的動作是一個簡單的電子郵件通知。不過，在實際部署的場景中，相同的病人健康警報可能會導致一個較為複雜的過程。比如，還可以作為一個 BPEL 過程呼叫的一組元件服務定義像病人警報、醫生通知以及後續跟蹤等動作。而此過程本身可以作為 WebSphere Business Events 事件處理的結果被直接呼叫。

  業務過程執行是感測器解決方案的關鍵步驟，因為正是在這個步驟業務價值才能在事件捕獲基礎設施內得以實現。不管這些業務過程是作為 WebSphere Process Server 內的 BPEL 過程執行，還是作為 Cognos 或 Maximo 內的動作執行，抑或是執行到作為企業基礎設施一部分的後端系統，這都是整個解決方案內的關鍵元件。

• WebSphere Enterprise Service Bus

  Enterprise Service Bus（ESB）提供了一種靈活的連線基礎設施，可用來整合應用程式、資料和服務。WebSphere Process Server 包含了 WebSphere ESB 的全部功能，其特性可被用來與基於 Web 服務、JMS、WebSphere MQ 和 WebSphere Adapters 的現有資產整合。

  WebSphere ESB 支援事件訊息整合到感測器事件伺服器以及從這個感測器事件伺服器呼叫服務和過程的功能。由於 WebSphere ESB 提供了一種連線性基礎設施，支援範圍非常廣泛的通訊協議、資料格式轉換、路由以及中介，因此存在於截然不同的後端系統的服務可被作為業務處理操作呼叫。這大大擴充套件了業務操作的能力，超出了 WebSphere Process Server 內定義的過程所能提供的能力，也超出了在已經與這個感測器事件伺服器整合的其他關鍵元件產品上實現的業務過程所能提供的能力。此外，WebSphere Adapters 還極大地簡化了與大量受支援的後端系統和技術進行整合的過程。

  雖然本系列沒有對 WebSphere Process Server 或 WebSphere ESB 進行探討，但 WebSphere Sensor Events 支援與這兩個環境的整合。

• WebSphere ILOG JRules BRMS

  WebSphere ILOG® JRules 業務規則管理系統（BRMS）讓企業內的業務和 IT 組能夠相互協作來建立、維護和部署業務系統決策邏輯。雖然它們有可能並沒有很有邏輯地組織在一起，但業務規則通常都是以 if-then-else 語句的形式貫穿業務應用程式實現的。為了能更好地響應業務需要的變化，IT 企業需要能夠修改這些業務規則。 業務規則管理系統能將該業務邏輯與應用程式本身分割開來，使業務邏輯得以以一種一致的形式跨整個企業定義和部署。當作為一組定義好的規則部署時，業務決策邏輯更容易維護、更改和監視。

  一個業務規則管理系統包含如下三個元件：

  • 一個儲存庫，讓規則得以從核心的應用程式程式碼被具體化。
  • 一些工具，讓業務專家得以定義和管理之前存在於應用程式程式碼內的決策邏輯。
  • 一個執行時引擎，讓生產系統得以訪問和執行決策邏輯。

  業務事件處理（通過 WebSphere Business Events）提供了事件處理的能力，可隨時檢測事件模式。事件本身的來源可以多種多樣。只要基於一組定義好了的規則識別到一個模式，就可採取一個 “動作”，而這個動作是另一個系統上的某些處理的呼叫結果。因而，業務事件處理系統主要側重於的是識別業務事件在何時發生。

  相比之下，業務流程管理系統可被用來描述一個企業的關鍵過程是如何工作的；它們可以是程式處理和人工處理的結合，但它們更偏重於操作性處理。

  業務規則管理系統則關注於自動化業務決策並解決應該採取什麼業務行動的問題。它與操作智慧相關並使用業務規則來自動化業務決策或建議。這種操作效能力使 ILOG JRules 成為了軟體堆疊中另一個關鍵元件，提供了基於所觀察事件執行適當業務過程的能力。

• Maximo Asset Management

  IBM Maximo Asset Management 是一個資產管理解決方案，它帶來了企業內所有資產型別的全面檢視 —— 生產、裝置、運輸和 IT。它從一個系統管理所有的資產部署、指標、監視、校準、成本和跟蹤。

  一個具有很高的業務價值的場景可使用 Maximo Asset Management 來管理價值高的便攜資產。企業都在力求提高操作效率並充分利用這些資產。向 Maximo Asset Management 新增實時的資產定位功能就為組織的高價值資產提供可見性。

  比如，在搜尋緊急移動裝置時，醫院報告了可觀的員工時間花費。此外，隨著每年移動資產損失或更換的增加，為確保滿足需要，醫院不得不投資購買過剩的資產。這就導致了緊急資產的利用不充分，而原因只是因為它們有可能不可用。在某些情況下，這個問題會惡化，因為資產恰恰會由於難以在需要的時候找到而被擱置。而且，沒有有效的資產控制，這些緊急裝置有可能真的就不能用了，因為往往不能及時地對這些裝置進行必需的預防性維護以及符合規定的校準。

  有了 Maximo 的行業領先的資產管理功能，感測器技術可被用來提供實時的位置跟蹤。這不僅可以改進資產可見性，還能通過自動化的處理獲得操作效率，既支援那些業務規則又符合規定的要求。

  結合了 Maximo Asset Management 的實時定位功能支援：

  • 通過實時可見性管理關鍵資源（人和裝置）。
  • 通過在資產離開其位置時即給出警告來減少資產 “縮水”。
  • 通過提供資源的位置以及確保資產在合適時間處於合適位置提高資產的利用率和員工生產率。
  • 庫存管理、採購的改進、資產不足的減少、審計的改進以及法規的遵從性。
  • 通過優化預防性以及前瞻性的維護任務來最小化停產時間。
  • 通過對狀態、條件以及資產使用的監視來改善資產使用。

WebSphere Sensor Events 提供的功能讓您能夠獲得對感測器資料的訪問並進而利用它們來改進您的業務過程。這有助於您收集有關在我們環境內發生的事情的資訊，比如物件身在何處以及物件處於的條件如何。

像 WebSphere Business Events 這樣的軟體元件讓您能夠關聯有關當下正在發生什麼的資訊並能夠向您看到的事件新增意義。

而像 WebSphere Business Monitor 這樣的元件以及 InfoSphere Traceability Server 內的業務智慧的功能則能給出有關當下正在發生什麼的資訊。ILOG JRules 和 WebSphere Business Events 基於您環境中當下正在發生什麼來決定執行哪些業務操作。

最後，像 WebSphere Process Server 和 WebSphere ESB 這樣的軟體可管理和組織用來執行所需業務操作的那些過程，而這些業務操作是作為感測器解決方案的一部分被識別並觸發的。它們通過跨物理操作、業務過程和供應鏈實現改善後的過程來應對業務上的挑戰。這些優化後的過程利用了新的可見性，並且還能與遺留應用程式相整合。

就使用 WebSphere Sensor Events 構建的解決方案而言，必需要理解這一點：即雖然 WebSphere Sensor Events 環境支援感測器事件程式設計模型，但整體解決方案的業務操作方面不應在那裡開發和執行。WebSphere Sensor Events 是感測器資料的收集點，也是事件伺服器處理的環境。而業務價值則應獲取自讓這些事件成為一種業務過程可使用的形式並將它們與企業內的其他業務資料元素相整合。因而，您不會想為諸如分析、業務流執行、指示板、計分卡或報告這樣的操作提供惟一的一個環境。您想要收集上來的資料成為新的感測器解決方案的一部分，並且您還想要這些操作在資料和過程建模、永續性和安全性的企業操作性定義內工作。目標是整合企業內的感測器資料以便感測器整合平臺的角色更側重於資料收集、業務事件獲取以及對 IBM 企業軟體組合中的產品和元件的整合。

正如在本系列中討論的，儀表化、互相連線以及智慧性結合在一起就能幫助您在正確的時間做出正確的決策來改變您的業務。WebSphere Sensor Events 提供了一箇中介軟體平臺以便收集基於感測器的實時資料、提供從感測器事件獲得的業務事件的事件分析，並將這些業務事件整合到業務過程中。

原文連結:http://www.ibm.com/developerworks/cn/websphere/techjournal/1004_hanis/1004_hanis.html

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