13、工业 4.0 下的智能网络与软件创新发展

工业 4.0 下的智能网络与软件创新发展

1. 工业 4.0 背景与新型软件概述

工业 4.0 时代，信息通信技术、自动化与生产技术的融合愈发紧密。其政治目标是巩固和拓展德国工业在国际上的传统核心优势地位。制造过程不仅实现自动化，加工组件还能通过配备低成本芯片（如处理器、传感器、无线迷你发射器和 RFID）获得额外智能。同时，要将客户和商业伙伴整合到优化的价值链中，需考虑数据安全、隐私和匿名性等方面。

新型软件解决方案具有多种特点，大多为移动应用且与物理世界交互，紧凑、节能且算法高效，基于雾计算和云计算，具有渐进性，与服务器部分松散耦合，常为无服务器架构。

2. 新型软件的发展分期

在基于服务器和无服务器应用的发展历程中，胖客户端和瘦客户端模式不断波动。不同模式各有优缺点，取决于需求、网络服务质量和使用场景。例如，1994 年 Sun Java 终端作为瘦客户端受青睐，但网络性能不足促使 2003 年转向 Web 服务；随后 P2P 无服务器结构流行，2011 年基于云的解决方案成为趋势，主要使用负载均衡的瘦客户端，并将功能委托给云。

3. 无服务器移动应用（SLMA）

• 性能优化方法 ：为提高新型软件系统（尤其是 SLMA）的服务质量，常用以下方法：
  • 服务器复制（S）：通过可用网关（GW）实现，提高可用性并减少响应时间。
  • 客户端多线程（C）：实现精细并行化，加速运行时间。
  • 客户端缓存：缓存常用的 URL、对象、组件和数据，缩短网络访问时间。
  • P2P