Brevet FR3048536A1 (20170908)
REVENDICATIONS1. Système de supervision de processus industriels utilisant un ensemble évolutif de noeuds intelligent (1) iso-fonctionnels, pour réseau (8) distribué selon un maillage, chaque noeud (1) comportant une architecture matérielle informatique, ladite architecture fonctionnant sous linux ou compatible linux et une pile logicielle à faible empreinte et faible consommation de ressources, chaque noeud recevant un ordre d'exécution en provenance d'un programme hébergé par un autre noeud du maillage, le système de supervision de processus industriels étant caractérisé en ce que ledit io programme associe, au module de communication de chaque noeud, un identifiant propre au noeud (1) et un identifiant de voisinage pour mettre en oeuvre par exécution sur l'architecture matérielle de chaque noeud (1), un ensemble de fonctionnalités comportant au moins une des fonctionnalités de la pile logicielle suivantes: 15 - contrôle de capteurs de surveillance (7) d'un processus ou automates programmables (7) de surveillance d'un processus ou des actionneurs et acquisition des données en provenance de ces derniers; - historisation des données, mise en forme et calculs décentralisés; - communication bidirectionnelle (11) avec d'autres noeuds ou une 20 plateforme (10) centrale, la plateforme (10) centrale de gestion de données de masse (Big Data Management) permettant l'acquisition, la gestion et la mémorisation d'un lac (9) de données et comportant des moyens de communication synchrone (92b) ou asynchrone (92a) avec le réseau (8) distribué en maillage et formé de noeuds intelligents (1) pour 25 permettre l'injection des données dans le lac (9).\n<CLM>\1\tSystème de supervision selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plateforme (10), gérant le lac (9) de données, est composée de trois parties ou «couches» (10a, 10b, 10c), comprenant chacune au moins une architecture 30 matérielle informatique et au moins une couche logicielle, l'exécution de chacune des couches logicielles sur chaque architecture matérielle informatique mettant en oeuvre, dans chaque partie ou couche (10a, 10b, 10c) de la plateforme (10), une fonctionnalité de gestion de problématiques, les problématiques traitées étant, 3048536 2 d'une part, différentes d'une couche de la plateforme à une autre et, d'autre part, associés aux différentes personnes amenées à interagir avec le Big Data dans une entreprise: les utilisateurs métiers- (13), les développeurs (14) et les administrateurs/DevOps (modérateurs entre les développeurs et les utilisateurs 5 métiers)(15).\n<CLM>\1\tSystème de supervision selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plateforme (10) génère, dans le lac (9) de données, une représentation de la constitution et de l'état du réseau (8) ainsi que des processus connectés au réseau (8) et met à jour ladite représentation à chaque évolution.\n<CLM>\1\tSystème de supervision selon la revendication 1, caractérisé en ce que le lac (9) de données de mesure et de contrôle des processus est composé d'un ensemble d'outils (91, 92a, 92b, 93,\n<CLM>\1\tpour le stockage et le traitement ou l'enregistrement des données du processus industriel.\n<CLM>\1\tSystème de supervision selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit ensemble de fonctionnalités comporte les fonctionnalités, mises en oeuvre sur une architecture matérielle informatique de la plateforme (10) centrale, de création et de gestion des objets adaptés à des processus industriels pour contrôler lesdits processus.\n<CLM>\1\tSystème de supervision selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit ensemble de fonctionnalités comporte la fonctionnalité, mises en oeuvre sur une architecture matérielle informatique de la plateforme (10), de connexion de ladite plateforme à n'importe quel noeud (1) du maillage (8), par envoi de l'identifiant du noeud (1) à modifier, ledit noeud (1) étant modifié à distance et dynamiquement même si l'utilisateur (13, 14,\n<CLM>\1\test connecté à un noeud (1) qui n'est pas le noeud (1) parent de l'objet qu'il veut modifier.\n<CLM>\1\tSystème de supervision selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque objet appartient à au moins une classe qui est une description des caractéristiques d'un ou de plusieurs objets représentatifs d'un processus industriel, chaque objet étant créé à partir de cette classe et constituant une instance de la classe en 3048536 3 question, les caractéristiques et l'état d'un objet étant manipulés par des méthodes incorporées dans le noeud intelligent (1) ou la plateforme (10), l'état d'un objet correspondant aux informations mémorisées à un instant donné, telles que décrites par les valeurs de l'ensemble des ses propriétés aussi nommée champs ou attributs. 5\n<CLM>\1\tSystème de supervision selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un objet est une représentation de données métier ou technique définissant une variable et/ou un service, les variables et/ou services cômprenant: - les services techniques constitués de couches de services protocolaires ro permettant de communiquer avec les équipements industriels; - les variables dites primaires qui sont des variables stockant des données récoltées par les services techniques; - les services de calcul qui permettent de calculer des indicateurs et implémenter de la logique sur la base des valeurs des variables 15 primaires; - les variables secondaires qui permettent de stocker les résultats des valeurs des services de calcul. Il s'agit donc de variables dérivées (par calcul) des variables primaires; - des services divers dits services « généralistes » (ex: archivage, 20 impression, prise de photo ou de vidéo, algorithme spécifique) qui permettent de compléter un système de contrôle et d'acquisition des données (SCADA) par des services métiers ou médias.\n<CLM>\1\tSystème de supervision selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque 25 noeud intelligent (1) comporte un intergiciel (2) permettant le déploiement de plusieurs noeuds (1) en maillage (8) distribué par effet de masse critique et de voisinage.\n<CLM>\1\tSystème de supervision selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque 30 noeud (1) comporte des moyens de mémoriser et gérer au moins un objet, de maintenir l'état actuel de l'objet et utilisant une liste mémorisée de voisinages des noeuds (1) auxquels il est lui-même relié pour informer chaque noeud (1) voisin de l'éventuel changement d'état de l'objet. 3048536 4\n<CLM>\1\tSystème de supervision selon les revendications 1 et 10, caractérisé en ce que ledit ensemble de fonctionnalités comporte une fonctionnalité, mise en oeuvre sur une architecture matérielle informatique dudit noeud' (1), de mémorisation, en plus 5 des informations en provenance des capteurs ou actionneurs ou automates programmables des processus (7a, 7b), d'un champ ou attribut indiquant que le noeud (1) concerné est un parent de l'objet appelé «noeud parent».\n<CLM>\1\tSystème de supervision selon la revendication 1, caractérisé en ce que les 10 noeuds (1) peuvent être utilisés dans un système intelligent et universel de supervision de processus industriel comportant une plateforme (10) centrale de gestion de données de masse (Big Data Management) permettant l'acquisition, la gestion et la mémorisation d'un lac (10) de données et des moyens (11) de communication avec un réseau (8) distribué en maillage constitué en noeuds iso- 15 fonctionnels intelligents (1).\n<CLM>\1\tSystème de supervision selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit ensemble de fonctionnalités comporte une fonctionnalité, mise en oeuvre sur une architecture matérielle informatique de chaque noeud (1), pour informer chaque 20 noeud (1) de son voisinage de façon que les noeuds (1) voisins informent les autres noeuds (1) suivant un cheminement orienté dans une direction qui dépend de la topologie ou architecture propre du maillage, définissant les liaisons entre les noeuds du réseau, ou au besoin suivant un cheminement orienté vers la plateforme (10) centrale, chaque noeud (1) informant ainsi le reste du réseau (8) et le maillage et 25 chaque noeud (1) mémorisant ainsi l'objet, son état actuel et le noeud parent auquel l'objet est assigné.\n<CLM>\1\tSystème de supervision selon la revendication 1, caractérisé en ce que la diffusion, sous forme de séries temporelles, des données collectées ou calculées par 30 les noeuds intelligents (1) est réalisée par l'association de deux modes de diffusion: un mode de diffusion des données dit systématique dans laquelle les données sont diffusées avec une résolution ou un critère donné(e) et jusqu'à une profondeur donnée dans le maillage (par exemple 3 ou 4 niveaux de voisinages), et un mode de diffusion dit opportuniste dans laquelle au moins un noeud voisin d'un autre noeud 3048536 5 concerné pas une requête initiale donnée, enregistre de manière autonome l'information ou la donnée qui transite par lui sur sa mémoire afin de rediffuser ladite donnée ou information lorsqu'une requête similaire à la requête initiale est à nouveau posée, le pattern ou schéma de diffusion de données par les noeuds (1) étant s différent d'un schéma de réplication systématique dans lequel le schéma de diffusion de données est dupliqué à l'identique pour tous les noeuds.\n<CLM>\1\tSystème de supervision selon la revendication 1, caractérisé en ce que les noeuds (1) ont une capacité mémoire donnée et finie, chaque noeud (1) étant utilisé io pour le transfert d'informations ou de données directement vers le lac de données ou les noeuds voisins, les informations ou données n'étant pas conservées dans leur mémoire cache.\n<CLM>\1\tSystème de supervision selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque 15 noeud (1) dispose au moins d'une interface d'accès à son image du « dictionnaire objet », cette interface permettant la définition d'un nouveau noeud ou d'un nouvel objet pour un noeud, la requête en modification étant diffusée dans le maillage et transmis d'un noeud à un autre jusqu' au noeud parent concerné si la modification apportée au dictionnaire ne porte pas sur le noeud depuis lequel le gestionnaire (12) 20 est accédé, le noeud parent de l'objet procédant alors, à l'exécution de la requête, le résultat de l'exécution étant ensuite diffusé à son tour dans le reste du maillage, chaque noeud (1) recevant ce résultat mettant à jour sa propre image du « dictionnaire objet ». 25\n<CLM>\1\tSystème de supervision selon la revendication 5, caractérisé en ce que les objets sont manipulés sans que les modifications apportées à l'état d'un objet ne fassent appel à l'état d'un autre objet ni n'influencent celui-ci, chaque objet ayant une autorisation d'accès possible pour toute utilisation ou toute entité du processus industriel, les attributs ou champs de définition des objets ainsi que les méthodes 30 manipulant les objets étant changés dynamiquement par le gestionnaire de noeud.\n<CLM>\1\tSystème de supervision selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque objet utilise un attribut qui définit un paramètre qualité représentant l'écart entre une valeur cible désirée de l'état de l'objet et l'état réel (actual state) de la valeur, l'état 3048536 6 désiré d'un objet étant formalisé par la requête en modification de l'état dudit objet, ladite requête pouvant être formulée depuis n'importe quel noeud distant même s'il ne s'agit pas du noeud parent de l'objet puis transmise au maillage et d'un noeud à un autre jusqu'au noeud parent concerné, l'exécution de la requête par le noeud 5 concerné permettant, ainsi, à chacun des noeuds du maillage de récupérer l'état réel d'un objet et donc de calculer sa qualité.