数字化企业应用系统建设和应用

数字化企业应用系统建设和应用数字化企业是一个建立在企业业务发展战略、先进的企业经营管理理念、方法和信息技术基础上，能够不断改进和持续创新的企业。一体化和融合是传统企业向数字化企业转变的必由之路。文中针对石油行业的企业特点，从n'规划、业务级SOA、物联网、移动计算、云计算等五个方面阐述了企业在实施数字化建设的过程中需要采用的理论、技术和方法，从而为企业利用信息化技术实现优化运营、快速响应市场变化、抓住发展机遇、增长竞争优势提供参考。

数字化企业(DigitalEnterprise)是一个建立在企业业务发展战略、先进的企业经营管理理念和方法以及信息技术的基础上，能够不断改进和持续创新的企业。

石油企业作为传统企业，具有产业链长、资源受自然条件的限制、地域跨度大、投资巨大、技术密集、安全生产要求高等特点，必然促使企业管理和业务发展对信息化建设提出更高要求。

国际石油企业数字化的重要举措是建设数字油田，数字油田建设的重点是围绕智能井和油藏管理，突出实时操作、集成共享、业务协同和优化运营。国内石油公司数字化业务发展的目标是把企业建设成为能够全面感知、自动操控、预测趋势、优化运营和决策的企业。

在数字化企业信息化建设实践中总结出一种数字化企业解决方案，即：基于IT规划，利用业务级SOA(ServiceOrientedArchitecture，面向服务的体系架构)、物联网、移动计算和云计算等技术实现数字化企业的全面融合。石油公司数字化企业信息化参考架构如图1所示。

图1数宇化企业信息化参考架构

1、“IT规划”推进业务和IT的融合

1.1IT规划的定位和意义

IT规划是在理解企业发展战略和评估企业IT现状的基础上，结合所属行业信息化建设的实践和对最新IT技术发展的认识，提出企业信息化建设的远景、目标和战略，确定信息系统架构设计、信息化项目方案和IT服务管理实施策略等过程。IT规划的核心是通过对企业业务战略的分析，得出为了支撑未来企业业务的发展所需要的IT服务能力，基于对这个能力的预测，规划和设计企业信息化建设方案，从而促进企业的业务增长，提高企业的竞争能力。

IT规划的重要任务是制定企业信息化战略。IT规划是企业业务战略的重要支撑，起到了“提纲挈领”的作用。通过IT规划，能够促使企业发现其存在的关键问题，找到业务发展与信息化建设的契合点，从而明确企业的IT发展方向，制定满足企业未来业务发展需求的企业信息化建设中长期目标、计划和整体蓝图，提出合理的IT预算，建立既具有前瞻性，又有可操作性、高效的IT运营架构。

1.2IT规划方法

IT规划方法就是通过设计一个集成化的业务和IT项目实施路线图，有效地支撑企业业务愿景目标的实现。IT规划的过程是通过对企业业务、IT现状的调研，对企业业务、IT愿景的对比分析，找出数字化企业建设过程中需要弥补的差距。针对这些差距，分析数字化企业建设过程中的业务和IT项目创新点、关键任务及其之间的关系，提出“业务驱动”的数字化企业解决方案。

企业的业务战略、业务与管控模式以及关键业务和核心管控流程决定企业的IT战略、总体IT架构以及需要的应用系统，同时IT规划就是要准确理解企业的发展战略，梳理出清晰、流畅的业务与管控模式和关键流程，从而准确把握企业的IT需求。

2、“业务级SOA”推进应用融合和数据融合

2.1协同工作要求应用融合和数据融合

对数字化企业来说，实现多专业、前后方、跨地域的协同工作，表现为实现在物理上分散、自治的业务系统，逻辑上可按需集成。分布式应用集成是实现业务系统之间协同工作的重要手段。

分布式应用集成的目标是无约束地连接分布的应用程序，并实现应用程序问的数据和功能的共享，这种共享是以不对应用程序本身做大的修改为前提条件，这种方式集成其它应用程序的能力是分布应用集成技术的基本特征。

2.2业务级SOA的概念

面向服务的体系结构(SOA)来源于早期的基于构件的分布式计算方式。SOA不仅仅是概念和技术，SOA其真正潜力在于：改变应用系统建造、部署、运维的模式，向“多、快、好、省”的目标迈进，同时SOA拉近了业务领域和软件实现之间的距离。

单纯的SOA并不能解决应用融合和数据融合的问题。在利用SOA进行应用融合和数据融合的过程中，还需要考虑安全、部署、效率、事务等问题。综合考虑了这些业务和技术问题的SOA架构称为业务级SOA。业务级SOA是SOA和业务类型(安全、部署、效率、事务、选取、组合、服务质量、使用模式、商业模式、不确定性vs动态优化、动态性vs动态优化、编程模式、工程方法等)的有机结合。

业务级SOA解决的是如何围绕着企业业务而设计。服务虚拟化成为业务级SOA的关键技术。在物理实现层面实现的服务资源通过服务虚拟化技术，变成业务人员可以理解的业务积木。业务级服务是大粒度、领域相关的业务构件。

2.3业务级SOA促进企业应用融合和数据融合

在业务级SOA中，每个业务服务对应基本的业务活动，这些业务服务的特征是：可定制、可执行和分级可视化。

业务级SOA是在SOA基础上实现的业务服务组件模型，它将企业的业务和应用程序实现的功能单元(服务)融合在一起。企业业务的发展要求企业的应用程序能够根据业务的发展变化变得更加灵活。业务级SOA通过可视化的方式将这些服务进行编排，能够灵活地适应业务变化进行按需构建业务系统，形成能够满足企业业务发展要求的业务系统，支持企业业务重组和变革，实现敏捷商务。

此外，业务级SOA加快和简化了企业内部业务系统之间的集成，企业应用系统和外部上下游企业之间的应用集成。业务级SOA有助于帮助企业内部的应用和数据、产业链上下游企业之间的应用和数据进行集成和业务的融合。3、“物联网"推进自动化和信息化的融合

3.1物联网应用参考框架

物联网(Internetofthings)的概念于1999年由美国麻省理工大学提出，以产品电子代码(Electron-icProductCode，EPC)为核心，利用射频识别(RadioFrequencyIdentification，RFID)、无线数据通信等技术，基于计算机互联网构造的一个覆盖世界万事万物的实物互联网。

物联网应用参考框架如图2所示，主要分为感知/延伸层，网络层和应用层。

物联网应用参考框架放大图片

感知/延伸层：物联网中任何一个物体都要通过感知设备获取相关信息以及传递感应到的信息给所有需要的设备或系统。传感器/执行器层是最直接与周围物体接触的域。

网络层：接入网络层是由传感器之间形成的网络。这些网络有可能根据公开协议，比如IP地址，也有可能基于一些私有协议。核心网络层中主要是为了将感知层的信息传递到需要信息处理或者业务应用的系统中。可以采用IPv4或者IPv6的协议。

应用层：包括了各种不同业务或者服务所需要的应用处理系统。这些系统利用传感的信息进行处理、分析、执行不同的业务，并把处理的信息再反馈给传感器进行更新，刷新服务以及对终端使用者提供服务，使得整个物联网的每个环节都更加连续和智能。

3.2物联网及相关技术的发展加快了自动化和信息化的融合

在石油石化行业，物联网技术在上游的工程技术服务和勘探生产领域有很大的应用前景。物联网及相关技术实现了数据自动采集、实时分析、自动预警，为实现远程作业支持、决策支持提供了条件。

在工程技术服务领域，物联网技术可以全面地应用于物探、钻井、测井、录井和井下作业等专业。通过对物探、钻井现场设备和过程的实时监测，实现多专业的数据共享，可以充分利用现场和远程专家团队的资源，建立各类钻井事故模型，实时分析与诊断，对可能的风险进行早期预警与远程干预，降低作业风险，提高安全生产水平，优化施工方案提高作业速度，减少非生产实践，降低生产成本。

在勘探生产领域，利用物联网技术，建立覆盖油田公司的油、气、水井区、计量间、集输站、联合站、处理厂的数据采集和控制平台、统一的数据管理和共享平台，实现生产现场和生产过程数据自动采集、远程监控、预警，支持油气生产过程管理和远程作业支持，进一步提高油气田生产决策的及时性和准确性，降低运行成本和安全风险。

4、移动计算促进“人”与业务的融合

4.1企业应用移动化面临的挑战

面对和适应这个移动互联网浪潮将是数字化企业的必然选择。企业核心资产是“人”，应用移动计算技术，建设以“人”为中心的企业信息系统是企业数字化建设的一个重要任务。

移动计算在企业的应用非常广泛，首先是信息系统的移动化，比如移动办公、移动报销系统、移动门户、移动项目管理、移动生产管理等等。其次，基于移动互联网和终端特点的应用还包括移动设备对RFID的支持、基于位置的服务(手机位置、手机地图优化、导航业务)、移动支付、移动视频监控、移动应用商店、移动电子商务、移动音乐、移动阅读(公文、新闻、小说……)等。

4.2企业移动应用解决方案

企业移动应用包括开放的移动应用平台、多种终端应用程序(iOS，Android，WindowsPhone)、安全的移动应用解决方案。首先，建立开放的移动应用平台是实现众多应用系统移动化的前提。移动应用平台至少包括信息转换、数据过滤、安全、数据封装、设备管理、通信管理、应用程序接口管理、统一推送、智能更新、短信服务、应用发布、应用管理、用户管理和系统管理等方面的功能。其次，移动应用安全解决方案包括基于CA证书的统一身份认证、安全的终端设备管理、对设备和操作系统的安全定制、安全的移动互联网访问通道和应用系统的安全。最后，应用系统的安全包括身份管理、数据安全、安全审计、安全合规、设备绑定、防穷举攻击、停用锁定、远程关机、远程内容删除等。

4.3移动应用推动了企业生产和管理的变革

移动应用推动“人”与企业的融合，加速了企业生产和管理的变革。企业移动应用的场景举例如下：第一，对于有很多野外作业的石油公司来说，移动计算技术的应用可以提高井场设备的巡检工作的效率；第二，移动计算的应用可以提高企业生产作业安全性，提高HSE水平。在石油企业，由于很多作业过程在野外，而且涉及危险品的管理，安全作业尤为重要；第三，在石油企业的生产和作业过程中，移动计算技术可以应用于过程数据和仪器仪表数据的实时采集和实时远程监控；第四，通过移动应用技术，把企业的经营分析系统和决策支持系统在终端设备上显示，公司的各层级的领导都能及时了解企业生产和经营状况，应对市场挑战，提高决策效率。

5、云计算推进基础设施、平台和软件的融合

5.1云计算概念和分类

Gartner提出：云计算是指通过网络技术以服务的形式向客户提供一种可扩展和具有弹性的、基于信息技术支持能力的计算方式。云计算服务可以分成TaaS(基础设施既服务)、PaaS(平台既服务)和SaaS(软件既服务)三种类型。

云计算代表信息产业由硬件转向软件、软件转向服务、分散服务转向集中服务的发展趋势，与其说云计算是一种新技术，倒不如说它是一种全新的业务模式。

5.2云计算推进基础设施的融合

企业需要按需提供IT资源，以获得敏捷性，提升竞争优势并满足客户期望，这些都使企业面临的压力不断加剧。传统的数据中心、僵化的IT架构和技术散乱是实施“IT即服务”等新交付模式的关键壁垒。

通过IT基础设施的整合和基础设施规划的设计与构建，这些整合和规划将推动IT基础设施的融合。在运行环境方面支持共享服务管理，在计算资源结构上提供一次连接、动态装配、始终可预测，在资源池化管理上弹性提供虚拟化计算、存储和网络资源，从而实现整个系统和基础设施的智能化能源管理，提高绿色环保能力。

云计算在基础设施服务管理上能够降低运营成本，提高设备利用率，节能减排，保护现有投资，提供新的IT服务商机。

5.3云计算推进企业应用平台的融合

云计算提供了一种新的平台即服务的业务模式，促进了企业应用平台的融合。在业务能力上，云计算提供通过分布式并行计算算法，将众多性能一般的服务器的计算能力和存储能力充分发挥和聚合起来，能够为特定的应用提供海量数据处理能力。在业务形态上，形成一个高效的软件应用开发和运行平台，吸引第三方软件开发者基于该平台进行软件开发和应用托管，同时聚集海量终端用户使用该平台上的各种应用。

云计算平台服务的价值体现在：对服务提供商来说，能够灵活调配资源，灵活扩展业务和实现业务发展的长尾需求；对开发者用户来说，可以加快用户开发速度，简化系统维护工作。

5.4云计算推进软件的融合

SaaS是软件通过互联网来交付的云计算模式，服务提供商向企业用户收取月服务费，企业用户通过互联网来使用各种软件，而不需要一次性购买软件、硬件，也不需要负责对软件的维护和升级，由服务提供商来统一安装、升级、维护软件和硬件。

云计算的软件服务模式是一种新的软件商业模式，从表现层上说，SaaS是一种业务模式，这意味着用户可以通过租用的方式远程使用软件，解决了投资和维护的问题，因此从用户角度来讲，SaaS是一种软件租用的业务模式；从接口层上说，SaaS是统一的接口方式，可以方便用户和其他应用在远程通过标准接口调用软件模块，实现业务组合；从应用实现层上说，SaaS是一种软件能力，软件设计必须强调配置能力和资源共享，使得一套软件能够方便地服务于多个用户。

6、结束语

信息时代的企业如何赢得市场竞争是企