工业微服务：促进工业知识沉淀、传播和创新

徐靖

零工经济时代，每个人都能够分享自己空闲的资源、特长，实现个体价值。知识、技能、经验等无形的产品，如何转变为可交易的实体，成为零工经济实现的关键问题。工业微服务恰好可以将知识、技能、经验等无形产品封装成可交易的实体，并通过微服务间的API调用被更多企业传播和复用，为零工经济提供技术支撑和保障。

工业微服务内涵

微服务的起源是由Peter Rodgers博士于2005年云端运算博览会提出的Micro-Web-Service开始，Juval Lowy与他有类似的想法，提出将类别变为granular services，作为Microsoft下一阶段的软件架构。

至今，关于工业微服务还没有统一的定义。业界普遍从两个角度解读工业微服务，即“狭义工业微服务”和“工业微服务架构”。狭义的工业微服务，指的是工业互联网Paas层中，微小的、独立的、自治的微服务组件。工业微服务架构，指的是一种软件架构，即狭义的工业微服务的运行环境。

工业微服务特征

独立自治：工业微服务能够独立开发、独立运行、独立部署。工业微服务是独立自治的功能模块，工业微服务之间是相互独立的。当某个工业微服务需要重新部署或者更新时，只会影响到自己，不会对整个工业系统产生影响。

通信接口标准：工业微服务之间，定义了与语言无关的、平台无关的、标准的通信接口机制。因而，只要符合通信接口机制，工业微服务可以使用不同的编程语言以及不同的开发技术。

开发运维一体化：工业微服务架构提倡以业务为中心组建团队。团队持续地负责一个或者多个工业微服务的全生命周期。打破传统的按照设计部门、开发部门、DBA部门、运营部门临时抽调人员组建临时团队的方式。

去中心化的数据管理：传统的单体架构提倡采用统一的数据库存储所有数据，工业微服务架构提倡工业微服务自主管理相關数据。一般每个工业微服务有自己单独的数据源，单独进行数据存储。每个工业微服务根据自身特点，可以自由选择不同结构的数据库类型。

工业微服务的核心技术

（一）API：工业微服务间的通信接口。在工业微服务中，API为微服务间的标准的通信接口机制。正是由于工业微服务之间，定义了与语言无关的、平台无关的、标准的通信接口机制，所以只要符合通信接口机制，工业微服务可以自由选择不同的编程语言和不同的开发技术。

API促进工业微服务的开发共享。一是在平台内部，API支持平台内功能组件的集成与复用。当前很多平台，基于RESTAPI技术，实现平台内异常检测、事件分析、信号计算等功能组件的快速复用。二是在平台间，API推动平台间的功能调用与集成。基于WebAPI技术，实现多源异构系统的快速集成。三是API可以向更广泛的受众推送微服务。工业微服务将自己的API暴露出去，被其他公司或者最终用户调用，从而让这些工业微服务可以向平台内部和外部的更广泛的受众开放，实现微服务的复用和可发现性。在线旅游预订公司Expedia的1个API，被推广到10000个合作伙伴的第三方网站和移动应用上，为Expedia创造了全新的分销渠道。

（二）DevOps：开发运维一体化方法。在工业微服务架构中，DevOps是开发运维一体化的方法。DevOps将工业微服务的开发人员、运维人员、质量保障人员纳入一个团队，这个团队独立负责一个或者多个工业微服务的全生命周期。DevOps有利于促进开发人员和运营人员之间的沟通协作，改变了传统的从设计部门、开发部门、DBA部门临时抽调人员组建临时的项目开发团队的开发和运维模式。

DevOps促进工业微服务团队的沟通协作。一是DevOps打破传统的软件组织模式，打破了传统开发与运维之间的壁垒，形成从开发、测试到部署、运维这样一个全功能化的高效能团队，从而有效减少跨部门协调的内耗。二是DevOps借助自动化工具，通过自动化的方式来进行部署基础设施，提交代码的同时就自动打包发布。DevOps实现了工业微服务开发的快速交付、快速反馈。

（三）容器技术：轻量级虚拟化技术。在工业微服务架构中，容器技术是一种新型的轻量级虚拟化技术。容器技术将应用程序与其依赖的相关程序代码、函式库、环境配置文件都打包起来，运行在一个隔离的进程中。与虚拟化相比，容器技术不需要指令级模拟，也不需要即时编译。

容器技术促进微服务的灵活部署。一是容器技术简化了微服务部署的复杂度。利用镜像，可以将应用程序、类库、运行环境整体，统一打包、统一交付。相比于传统的虚拟机，容器更轻量、更灵活，启动更快，可以像集装箱一样方便搬运，极大地简化了部署复杂度。二是容器技术支持运维能力弹性扩展。利用容器技术，运维人员不需要按照传统的方式，手动部署一系列应用程序、配置文件和数据库脚本，只需要将代码和配置提交到容器中，操作容器即可，减轻了运维压力。

工业微服务的价值

（一）工业微服务促进工业知识沉淀。我国工业知识沉淀能力弱，知识传承存在断档风险。我国工业高技能人员老龄化严重，大量高技能人才面临退休，随着老一代高技能人才逐渐退休，许多制造业原本就奇缺的高技能人才将后继无人。我国工业企业经过多年的发展，积累了大量的工业技术、工艺经验、制造知识和方法，但是大多停留在纸面上，没有进行软件封装，工业知识沉淀的自动化能力不强，难以向全行业精准输出。工业微服务可以帮助工业知识快速沉淀，通过数据积累、算法优化、模型迭代，将行业原理、基础工艺、业务流程、专家经验等大量碎片化的共性技术知识，以工业微服务的形式封装固话，形成覆盖工业研发设计、生产制造、业务管理、产品售后服务全流程的各类知识库、工具库和模型库，并通过微服务调用被更多企业共享。

（二）工业微服务促进工业知识传播和复用。工业微服务借助API技术，扩大了工业知识传播的范围，拓宽了工业知识传播的渠道。基于不同的工业互联网平台，以不同的编程语言，封装着不同的知识经验、工业机理、算法模型等工业知识的微服务组件，借助标准的、与平台无关的、与语言无关的API通信接口，为多源异构系统的微服务调用，提供有效支撑。企业将积累的工业知识微服务的API暴露出去，增强了工业知识的复用性和可发现性，让工业知识向更广泛的受众开放，扩大了工业知识的传播范围。API也成为工业知识变现的新方式，企业将工业知识API化，有偿提供给外部单位或者个人使用，可以增加企业营收。Gartner预计，2019年有70%的B2B商业合作通过API完成，API将成为未来数字化资产的重要呈现和使用方式。

（三）工业微服务促进工业知识创新。在工业互联网平台上，创新的人员可以重复调用以微服务形式封装的各类创新要素，高效便捷地整合第三方资源，从而，大幅削减研发创新者的重复性劳动，改变以往工业研发创新中的“二八规律”（即80%的智力资源用在重复劳动，20%用在创造）。作为工业知识API输出方的龙头制造企业，可以获得知识变现，作为工业知识API使用方的制造企业，可以获得解决方案，作为对工业知识API进行集成和二次开发的创新人员，可以便捷地获得低门槛、易操作的开发工具，可以便捷调用工业技术、工艺知识和制造方法等创新资源API，从而构建出以工业微服务为载体的创新生态。