一种应用于数字孪生协同领域的低代码平台搭建方法与流程

1.本发明涉及erp、bpm、数字孪生等集成软件系统技术领域， 尤其涉及一种应用于数字孪生协同领域的低代码平台搭建方法。


背景技术：

2.大部分工业数字孪生和企业协同领域的企业往往采用传统的软 件订制研发模式，向一些厂商采购软件解决方案来实现自己的业务能 力，然而在信息化数字化高速发展的今天，传统的软件交付形式和周 期已经不能满足当前那复杂多变的商业环境。


技术实现要素：

3.本发明解决的问题在于提供一种应用于数字孪生协同领域的低 代码平台搭建方法，通过将规则引擎、流程引擎、集成服务网关、协 同消息网关、可视化引擎五大能力矩阵组合，能够实现将数字孪生设 备能力集成到平台，并在平台能通过数字化工作流的方式将企业业务 能力数字化，将企业业务能力的迭代从软件代码研发的方式变更为面 向数字化工作量的变更，极大程度降低了业务能力的研发边际成本， 实现真正意义上的业务能力敏捷迭代。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
5.一种应用于数字孪生协同领域的低代码平台搭建方法，包括规则 引擎模块、流程引擎模块、集成服务网关模块、协同消息网关模块和 可视化引擎模块；
6.所述规则引擎模块，主要用来解决规则的定义，编排和运行；
7.所述流程引擎模块，主要用来解决数字工作流的定义，编排和运 行；
8.所述服务集成网关模块主要用于集成外部服务，完成平台内外的 能力的连接；
9.所述协同消息网关模块主要用于识别协同目的的急迫程度，用合 适的信息渠道实现合适的协同信息表达；
10.所述可视化引擎模块主要用于提供ui组件的搭建能力以及iot 设备的全生命周期2d/3d可视化能力。
11.优选的，所述方法的具体操作步骤如下：
12.规则引擎模块定义并运行用户业务规则，流程引擎模块串联用户 业务流程，协同消息网关模块实现信息的触达与反馈，集成服务网关 模块实现用户自研服务与第三方服务在平台的集成，可视化引擎模块 实现信息录入与透出；
13.通过规则、流程、服务、消息和可视化这些基础能力的组合，而 容器架构则作为基础设施支持整个平台服务运行。
14.优选的，所述规则引擎模块将通用业务中规则中的对象和变量进 行抽象，使用户针对事实对象和类型变量进行单独管理，并且提供了 基于业务力度的规则集定义，利用可视化编排将业务规则表单转化为 drools语法运行，运行时通过分析drools规则语法，解析出规则对 象和规则参数，替换成动态业务上下文中的参数扔到执行器执行，生 产出规则
运行结果。
15.优选的，所述流程引擎模块基于functional reactive programming 编程范式，选用了reactivex响应式框架作为流程运行时的基础能 力，将流程构建抽象为流程节点、节点输入输出端口和端口之间的连 接关系，在数据结构上描述为一个图机构，分别对应顶点、顶点的入 度和出度以及边，在实现上流程引擎模块完全使用数据流来描述逻辑 关系，把流程节点用函数式编程范式中的纯函数来实现，实现逻辑对 从输入端口进来的数据进行的加工而不产生其他副作用的更改，用发 布订阅设计模式来实现端口与端口之间的连接，确定数据流的上下游 关系，使用reactivex operators来处理数据流总的时序逻辑和网关逻 辑，使得数据流支持响应式编程。
16.优选的，所述集成服务网关模块基于wot协议支持iot设备能 力的注册，并且支持http、grpc、mqtt、rabbitmq message和kafkamessage多种服务通信协议，通过流量控制单元对服务流量限流和熔 断操作。
17.优选的，所述协同消息网关模块对协同消息能力进行了建模，将 消息的发送过程用通信模型描述，抽象出信源、信道和信宿三个核心 模块，并基于jinjia2风格模板的协同上下文引擎将复杂的协同上下文 转化成固定的消息内容模板；
18.一套基于websocket的双工长连接信道以实现不同设备、不同系 统之前的通信能力；
19.一套消息策略管理器用以订制消息的优先级、疲劳度等消息策略 以优先响应迫切的协同需求。
20.优选的，所述可视化引擎模块基于grapejs建立ui搭建引擎和ui集成协议，基于基础ui物料和自定义扩展物料为企业实现ui工 作流程；
21.所述可视化引擎模块模块基于leaflet和webgl建立2d/3d渲 染引擎用于刻画物理设备的模型与状态。
22.优选的，所述容器架构主要用于应用系统运行时的支持。
23.本发明的有益效果是：
24.1、本发明为数字孪生和企业协同领域的业务能力研发提供了一 套基于可视化拖拉拽的低代码研发模式，能够快速集成企业现有业务 能力，并通过对平台通用能力和业务工作流的复用，快速帮助企业实 现业务能力数字化以降低企业的边际成本，让企业聚焦在业务能力 上；
25.2、本发明中所述的流程引擎创新性地引入了frp函数响应式编 程范式，将原有过程式程序能够以数据流的形式被描述。从而使得流 程引擎具备非常强的扩展能力，而响应式的特点能够实现背压特性， 即流程运行时让流程上下游感知到当前的节点负载以动态调整系统 数据流处理效率，能有效地帮助节省网络带宽和服务器开销；
26.3、本发明中所述的可视化引擎包含了ui组件搭建能力，图层渲 染能力和3d模型渲染能力，打通了从ui物理到设备图层到设备3d 模型的可视化链路，为数字孪生领域的应用提供了全生命周期的感知 能力，本发明中所研发的可视化技术目前处于业界领先水准。
具体实施方式
27.对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所 描述的实施例仅
仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基 于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前 提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
28.下面给出具体实施例。
29.一种应用于数字孪生协同领域的低代码平台搭建方法，包括规则 引擎模块、流程引擎模块、集成服务网关模块、协同消息网关模块和 可视化引擎模块；
30.规则引擎模块，主要用来解决规则的定义，编排和运行；
31.流程引擎模块，主要用来解决数字工作流的定义，编排和运行；
32.服务集成网关模块主要用于集成外部服务，完成平台内外的能力 的连接；
33.协同消息网关模块主要用于识别协同目的的急迫程度，用合适的 信息渠道实现合适的协同信息表达；
34.可视化引擎模块主要用于提供ui组件的搭建能力以及iot设备 的全生命周期2d/3d可视化能力。
35.方法的具体操作步骤如下：
36.规则引擎模块定义并运行用户业务规则，流程引擎模块串联用户 业务流程，协同消息网关模块实现信息的触达与反馈，集成服务网关 模块实现用户自研服务与第三方服务在平台的集成，可视化引擎模块 实现信息录入与透出；
37.通过规则、流程、服务、消息和可视化这些基础能力的组合，而 容器架构则作为基础设施支持整个平台服务运行。
38.规则引擎模块将通用业务中规则中的对象和变量进行抽象，使用 户针对事实对象和类型变量进行单独管理，并且提供了基于业务力度 的规则集定义，利用可视化编排将业务规则表单转化为drools语法 运行，运行时通过分析drools规则语法，解析出规则对象和规则参 数，替换成动态业务上下文中的参数扔到执行器执行，生产出规则运 行结果。
39.流程引擎模块基于functional reactive programming编程范式， 选用了reactivex响应式框架作为流程运行时的基础能力，将流程构 建抽象为流程节点、节点输入输出端口和端口之间的连接关系，在数 据结构上描述为一个图机构，分别对应顶点、顶点的入度和出度以及 边，在实现上流程引擎模块完全使用数据流来描述逻辑关系，把流程 节点用函数式编程范式中的纯函数来实现，实现逻辑对从输入端口进 来的数据进行的加工而不产生其他副作用的更改，用发布订阅设计模 式来实现端口与端口之间的连接，确定数据流的上下游关系，使用 reactivex operators来处理数据流总的时序逻辑和网关逻辑，使得数 据流支持响应式编程。
40.集成服务网关模块基于wot协议支持iot设备能力的注册，并 且支持http、grpc、mqtt、rabbitmq message和kafka message多种 服务通信协议，通过流量控制单元对服务流量限流和熔断操作。
41.协同消息网关模块对协同消息能力进行了建模，将消息的发送过 程用通信模型描述，抽象出信源、信道和信宿三个核心模块，并基于jinjia2风格模板的协同上下文引擎将复杂的协同上下文转化成固定 的消息内容模板；
42.一套基于websocket的双工长连接信道以实现不同设备、不同系 统之前的通信能力；
43.一套消息策略管理器用以订制消息的优先级、疲劳度等消息策略 以优先响应迫切的协同需求。
44.可视化引擎模块基于grapejs建立ui搭建引擎和ui集成协议， 基于基础ui物料和自定义扩展物料为企业实现ui工作流程；
45.可视化引擎模块模块基于leaflet和webgl建立2d/3d渲染引 擎用于刻画物理设备的模型与状态。
46.容器架构主要用于应用系统运行时的支持。
47.运用于火灾预警的实施例具体操作：
48.将数字孪生设备中温度传感器和湿度传感器能力通过集成服务 网关集成到平台；
49.打开平台规则引擎模块，订制通用业务预警规则，若无需通用规 则可进行下一步；
50.打开协同消息网关模块，订制通用消息内容模板，若无需通用规 则可进行下一步；
51.打开平台流程引擎模块，将设备节点拖拽到流程画布中；
52.设置设备的属性面板对设备的输出信号进行逻辑定义，温度传感 器>60度触发信号，湿度传感器小于25％触发信号；
53.拖拽流程引擎左侧的通用逻辑能力与网关节点到流程画布中，编 排逻辑规则，将温度传感器的输出端口连接与网关节点，将湿度传感 器输出端口连接到与网关节点输入端口；
54.拖拽协同消息网关节点到流程画布中并连接，连接与网关节点输 出端口到协同消息网关节点输入端口，打开协同消息网关节点属性面 板，设定消息内容与消息接收人，选择之前配置的内容模板或者完全 自定义，消息内容可以通过可视化引擎进行ui搭建，订制消息中的 页面；
55.点击保存进行流程保存，点击运行运行流程，流程进入运行期；
56.观察业务流程数据。
57.流程运行后，温湿度传感器的设备感知到温度大于60摄氏度且 湿度小于25％在一段时间窗口期内同时触发将视为一个火灾风险信 号，并发送消息给风险接收人，风险处理人收到了风险消息后，需要 根据实际风险情况进行风险反馈，此时，处理人点开消息链接，将出 现一张风险反馈页面，而这个在手机上展示的页面正是可视化搭建系 统搭建出来的，处理人提交信息反馈后，业务链路完成。
58.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范 围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技 术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改 变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。