Статус документа
Статус документа

ПНСТ 420-2020



ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Информационные технологии

ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННЫЙ

Типовая архитектура

Information technology. The Industrial internet of things. Reference architecture



ОКС 35.110, 35.020

Срок действия с 2021-01-01
до 2024-01-01



Предисловие

     

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Всероссийский научно-исследовательский институт сертификации" (АО "ВНИИС") и Акционерным обществом "Российская венчурная компания" (АО "РВК")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 194 "Кибер-физические системы"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 июля 2020 г. N 29-пнст

Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены в ГОСТ Р 1.16-2011 (разделы 5 и 6).

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии собирает сведения о практическом применении настоящего стандарта. Данные сведения, а также замечания и предложения по содержанию стандарта можно направить не позднее чем за 4 мес до истечения срока его действия разработчику настоящего стандарта по адресу: 121205 Москва, Инновационный центр Сколково, улица Нобеля, д.1, e-mail: info@tc194.ru и/или в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии: 109074, Москва, Китайгородский проезд, д.7, стр.1.

В случае отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты" и также будет размещена на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение


Настоящий стандарт определяет архитектурное представление систем промышленного Интернета вещей (ИВ) и предназначен для системных архитекторов, руководителей предприятий, менеджеров управления проектов в области информационных технологий (ИТ), бизнес-менеджеров и других лиц, которые ставят задачу рассмотреть конвергенцию ИТ и операционных технологий (ОТ) как важную часть достижения преимуществ промышленного ИВ. Системные архитекторы могут использовать архитектурное представление систем для определения требований разрабатываемой системы промышленного ИВ и разработки архитектуры. Применение общего подхода к проектированию архитектуры обеспечивает последовательную реализацию архитектуры в разных случаях использования в различных промышленных секторах, соответствующих определенным системным требованиям.

Для того чтобы обеспечить широкое применение для промышленных интернет-приложений во всех отраслях промышленности, описания типовой архитектуры определены на высоком уровне, а концепции и модели типовой архитектуры имеют высокую степень абстракции. При применении типовой архитектуры для реальных сценариев использования абстрактные архитектурные концепции и модели расширяются и преобразуются в детализированные архитектуры, учитывающие специфику сценариев использования промышленного ИВ.

Настоящий стандарт обеспечивает общее понимание системы различными заинтересованными сторонами, что облегчает развертывание системы и повышает функциональную совместимость системы в различных секторах промышленности.

Настоящий стандарт не ограничивается существующими технологиями и учитывает технологии на стадии испытаний.

     1 Область применения


Настоящий стандарт определяет:

- типовую архитектуру для систем промышленного ИВ;

- структуру архитектуры промышленного ИВ, содержащую точки зрения на архитектуру и интересы системы для разработки, документирования и взаимодействия;

- точки зрения на бизнес, использование, функциональность и реализацию с учетом концепций по ГОСТ Р 57100.

     2 Нормативные ссылки


В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт:

ГОСТ Р 57100/ISO/IEC/IEEE 42010:2011 Системная и программная инженерия. Описание архитектуры

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения


В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 57100, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 каркас архитектуры (architecture frame): Совокупность концепций и соглашений по задачам, заинтересованным сторонам, точкам зрения и типам модели.

3.2 архитектурное отображение (architecture presentation): Набор результатов применения каркаса архитектуры к конкретной или абстрактной системе в виде архитектурного представления и моделей.

3.3 типовая архитектура (reference architecture): Результат применения структуры архитектуры к классу систем для предоставления рекомендации и определения, анализа и решения общих важных архитектурных задач.

Примечание - Типовая архитектура может быть использована в качестве шаблона для конкретной архитектуры систем класса.

     4 Сокращения


В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ICS - промышленная система управления (Industrial Control Systems);

RFID - радиочастотная идентификация (Radio Frequency Identification);

SDN - программно-определяемая сеть (Software Defined Network);

SLA - соглашение об уровне обслуживания (Service Level Agreement);

ИВ - интернет вещей (Internet of Things);

ИТ - информационные технологии (Information Technologies, IT);

ОТ - операционные технологии (Operation Technologies, ОТ);

ПИД - пропорционально-интегрально-дифференцирующие (proportional-integrative-derivative, PID).

     5 Концепция типовой архитектуры промышленного Интернета вещей


Типовая архитектура предназначена для разработки систем, решений и архитектур приложений и предоставляет общие и непротиворечивые определения целевой системы, шаблоны декомпозиции и проектирования, а также общий словарь [1]*.

________________

* Поз. [1], [3] см. раздел Библиография, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

Пример - Типовая архитектура жилого дома устанавливает, что жилые дома должны иметь одну или несколько спален, ванные комнаты, кухню и гостиную. Набор комнат становится доступным внутри дома через двери, коридоры и лестницы, а снаружи - через главную и заднюю двери. Дом обеспечивает среду, безопасную от таких угроз, как пожар, ураганы и землетрясения. Конструкция дома должна выдерживать снеговые и ветровые нагрузки окружающей среды. Дом должен предоставить разумные меры для обнаружения и предотвращения несанкционированных вторжений.

Типовая архитектура обеспечивает общую структуру, в которой может быть проведена дальнейшая детализация. Высокий уровень абстракции типовой архитектуры позволяет выявлять и понимать наиболее важные проблемы и шаблоны приложений во многих разных вариантах использования. В типовой архитектуре не учтены особенности отдельных областей применения, что обеспечивает ее использование без дополнительных ограничений.

Типовая архитектура промышленного ИВ - это стандартная открытая архитектура для систем промышленного ИВ. Типовая архитектура предназначена для широкого применения в промышленности для обеспечения функциональной совместимости, обозначения используемых технологий, а также для управления технологиями и разработкой стандартов. Описание и отображение архитектуры являются общими и высокоуровневыми.

Типовая архитектура не ограничена технологиями, имеющимися на сегодняшний день, и, таким образом, может способствовать определению технологических пробелов на основе архитектурных требований.

     6 Структура архитектуры промышленного Интернета вещей

     6.1 Структура архитектуры


Сложные системы ИВ затрагивают многие заинтересованные стороны, которые имеют большое число взаимосвязанных задач. Задачи, поставленные заинтересованными сторонами, охватывают весь жизненный цикл системы. Сложность системы обуславливает наличие структуры для выявления и классификации интересов в соответствующие категории. Такая структура обеспечивает систематическую оценку систем, а также детализацию для разработки и построения систем.

В структуре архитектуры промышленного ИВ использованы концепции ГОСТ Р 57100. Структура архитектуры определяет соглашения, принципы и практики для согласованного описания архитектуры. Стандартная структура архитектуры облегчает оценку, а также системное и эффективное решение задач заинтересованных сторон.

На рисунке 1 приведена концептуальная модель описания архитектуры по ГОСТ Р 57100. Цветные прямоугольники со сплошной заливкой добавлены к исходному рисунку, приведенному в ГОСТ Р 57100, для обозначения архитектурных конструкторов типовой архитектуры.

     Рисунок 1 - Описание архитектуры по ГОСТ Р 57100


Структура архитектуры содержит базовые архитектурные конструкции и определяет задачи, заинтересованные стороны, точки зрения, виды моделей, правила соответствия и условия применимости. Системные архитекторы могут использовать структуру архитектуры для обнаружения, описания и систематизации интересов системы, а отображение архитектуры - для уточнения, анализа и принятия решения по интересам системы.

В основе описания архитектуры по ГОСТ Р 57100 лежат определенные точки зрения. Точка зрения включает в себя условности конструкции и анализ интересов системы и структурирует один интерес или более. Для каждой точки зрения определен один вид модели или более. Конструкции точек зрения и соответствующие заинтересованные стороны, интересы и виды моделей составляют каркас архитектуры.

Архитектурное представление выражает архитектуру рассматриваемой системы в соответствии с точкой зрения. Применение видов моделей для каждой точки зрения приводит к созданию архитектурных моделей. Совместно архитектурные представления и архитектурные модели составляют архитектурное отображение.

Пример - Общим подходом к проектированию сложной системы является функциональная декомпозиция системы. Устанавливаются интересы функциональных подсистем, их интерфейсы взаимодействия и порядок взаимодействия подсистем для реализации целевого поведения системы. Функциональная декомпозиция системы облегчает понимание, проектирование, реализацию, повторное использование и обслуживание каждой подсистемы. Для описания структуры подсистем и их интерфейсов может быть использована диаграмма компонентов, для описания взаимодействия подсистем - диаграмма последовательностей, и для описания реагирования системы и подсистем - диаграмма состояний. Данные диаграммы и соответствующая документация решают задачу функциональной декомпозиции. Диаграммы компонентов, последовательностей и состояний являются видами модели для функциональной структуры системы; результатом применения видов моделей к структуре системы - архитектурные модели.

Каркас архитектуры и архитектурное отображение представлены на рисунке 2.

     Рисунок 2 - Структура архитектуры

Доступ к полной версии документа ограничен
Этот документ или информация о нем доступны в системах «Техэксперт» и «Кодекс».
Нужен полный текст и статус документов ГОСТ, СНИП, СП?
Попробуйте «Техэксперт: Лаборатория. Инспекция. Сертификация» бесплатно
Реклама. Рекламодатель: Акционерное общество "Информационная компания "Кодекс". 2VtzqvQZoVs