CN111831700A - 用于自动化***组件的可互操作通信的***和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于服务器和客户端之间的可互操作通信的方法、产品和***。服务器与对应服务器数据模型关联，并且客户端与对应客户端数据模型关联。获得对服务器的引用。***的变换器模块有分析器以分析服务器的结构和输出，以导出与服务器数据模型的元素关联的元素类型。规则集数据库有与技术规范数据库关联的多个变换规则集。特定变换规则集有变换规则，为从服务器数据模型导出的一个或多个元素类型，定义如何将所述元素类型的实例从与至少第一技术规范关联的服务器数据模型变换成与所述技术规范数据库的至少第二技术规范关联的客户端数据模型的实例。规则引擎将特定变换规则集应用于服务器数据模型以生成服务器数据模型和客户端数据模型之间的映射。

Description

用于自动化***组件的可互操作通信的***和方法

技术领域

本发明一般涉及电子数据处理，并且更特别地，涉及用于与自动化***的组件可互操作通信的方法、计算机程序产品和***。

背景技术

现代自动化***在车间或工厂的规划、工程设计、调试、操作、维护和重新配置期间，在自动化层级的所有级别上在多种不同的应用中起重要作用。这包括例如基本闭环控制、生产操作、警报管理、审计跟踪、装置管理、状况监测、过程优化、预测性维护、生产调度、资源规划、需求侧能源管理、数据分析、装置配置和其他工程设计任务等。在这样的应用场景中，自动化***组件可以是服务器或客户端。要注意的是，服务器以及客户端可以扮演数据提供者或数据消费者的角色。例如，第一自动化***组件可以期望来自第二自动化组件的数据输入。可能还存在如下场景：其中，自动化***组件从由与自动化***通信耦合的装置操作的应用接收输入，或者其中自动化***组件向由与自动化***通信耦合的装置操作的应用提供输出。在许多自动化***环境中，相关的服务器和客户端依赖大量不同的通信和接口技术（协议）以及服务器和客户端数据（服务器和客户端数据模型）的不同表示，用以通信和交互。这样的数据模型中的一些可能至少部分遵守某些技术标准。而且许多这样的自动化***组件都具有遵守专有技术规范的数据模型，或者甚至可能具有遵守多种标准并且部分地遵守专有技术规范的数据模型。

因此，能够实现与如此众多种自动化***组件的可互操作通信是技术挑战。在现有技术中，这已经通过创建专有解决方案或者通过在基于共识的标准化中创建协议特定简档（profile）解决了。然而，当添加新的自动化***组件来提供和/或消费信息时，这样的方法缺乏灵活性，例如新的传感器或新的数据分析应用，它们与已经存在的解决方案或简档不兼容，或者当附加标准出现时。在这两种情况下，自动化***组件对通信能力的维护容易出错，具有对于通信故障的巨大风险。

发明内容

存在对提供用于服务器和客户端之间的可互操作通信的***和方法的需要，其中服务器和客户端中的至少一个是自动化***的组件。本文所使用的“可互操作通信”是指服务器和客户端之间的通信，使得通信伙伴能相互理解。也就是说，其中第一通信伙伴向第二通信伙伴发送数据而第二通信伙伴不能解译该数据（例如，另一通信伙伴不理解该数据格式）的通信，不落在术语“可互操作通信”下。在这样的情况下，可能仍然存在第二通信伙伴向第一伙伴发送回错误消息的通信。然而，在这样的情况下，没有可互操作通信被建立，并且将没有可互操作数据在伙伴之间被交换。

由独立权利要求所提供的***和方法允许，在服务器和客户端的数据模型不同的情况下，采用将阻止通信伙伴在特定应用上下文中成功地通信用于协作或互操作的方式，在服务器和客户端之间可互操作通信。另外，要求保护的方法在通信伙伴之间能建立可互操作通信的意义上是稳健的，即使***了具有新的数据模型的新的自动化***组件（作为数据提供者或数据消费者）。

在一个实施例中，提供了一种计算机实现的方法。该方法在服务器和客户端之间建立可互操作通信。因此，服务器和客户端两者都能充当数据提供者或数据消费者。服务器和客户端中的至少一个是自动化***组件（例如，传感器、控制器等）。在某些情况下，服务器和客户端可以是自动化***组件。例如，温度传感器可以向自动化***的控制器装置提供温度数据。在一些情况下，数据提供者可以向与自动化***通信耦合的数据消费者提供数据。例如，温度传感器可以将其数据提供给外部应用，该外部应用例如可以由原始设备制造商（OEM）的数据分析***运行。然而，数据分析***与自动化***通信耦合。在某些情况下，数据提供者也可以是向自动化***组件（数据消费者）提供数据的这种外部应用。例如，配置应用可以从OEM向自动化***的传感器提供装置优化配置数据。

服务器与对应服务器数据模型相关联，并且客户端与对应客户端数据模型相关联。服务器可以提供输出以用作客户端的输入，或者反之亦然。因此，相应的输出需要以数据消费者能理解，使得数据消费者能进一步处理从数据提供者接收到的数据的格式，提供给对应的数据消费者。该方法开始于，由通信模块获得对服务器的引用（reference）。引用由被配置成执行服务器和客户端数据模型之间的变换（或转译）的计算机***获得。

一般来说，服务器可以主动向计算机***通知其具有对应引用的可用性，计算机***可以从单个服务器或从服务器群组请求通知，或者计算机***可以主动扫描这样的服务器或服务器群组。例如，引用可以从从用户（例如，自动化***的操作员）接收到的手动输入中获得，或者它可以通过使用适于发现与自动化***相关联的服务器的发现机制来自动获得。在一个实现中，服务器可以主动指示其可用性，并且可以主动将其引用发送给计算机***。例如，当使用发现机制时，发现模块可以用适于自动化***的发现机制来执行发现，从而发现自动化***的可用服务器，并且然后可以接收对所发现的服务器包括所述数据提供者的引用的引用。在一个实现中，服务器可以向本地或全局（预定义的）OPC UA发现服务器注册它自己。在一个实现中，可以使用根据RFC 6762的多播DNS（mDNS）。也可以使用基于网络广播的其他分散式协议。

变换计算机***进一步与技术规范数据库通信耦合。这样的技术规范可以包括描述自动化***组件的性质的标准规范或专有规范（即，非标准规范，诸如例如制造商特定的规范）。这样的技术规范包括技术标准，诸如例如基于IP的通信标准OPC UA（开放平台通信统一架构）、用于对自动化***中的现场装置进行标准化访问的FDI（现场装置集成），或者定义用于访问PROFIBUS和PROFINET上的电子驱动器的驱动数据的装置行为和过程的PROFIdrive应用简档。另外，技术规范可以包括如由组件的生产者所定义的自动化***组件使用的所有种类的专有规范。例如，相同的***组件（例如，温度传感器）可以通过不同的技术规范而不同地描述。通常，服务器和客户端的数据模型遵循一个或多个技术规范。换句话说，服务器数据模型可以遵守一个或多个技术标准（或专有规范），并且客户端数据模型可以遵守一个或多个不同的技术标准（或专有规范）。在这样的情况下，客户端和服务器无法相互通信。换句话说，根据一个或多个相应技术规范，服务器和客户端遵循描述数据提供者或数据消费者的性质的不同元模型。

计算机***具有变换器模块，其被配置成在服务器和客户端数据模型之间执行模型变换，以能够实现服务器和客户端之间的可互操作通信。由此，变换基于在相应技术规范中所定义的数据类型（元素类型）的级别处定义的规则。变换器具有分析器，用于分析服务器的结构和输出，以基于由技术规范数据库提供的至少第一技术规范导出与服务器数据模型的元素相关联的一个或多个元素类型。换句话说，分析器可以查看服务器的结构和输出（经由所获得的引用），并使用服务器数据模型遵守的对应技术规范（元模型）来导出所述一个或多个元素类型。基于至少第一技术规范的分析可以针对数据模型结构元素中的任一个，并且分析对应的命名空间、注释、引用技术规范的语义注释、对象类型、类型层级、类型/实例关系以及服务器数据模型内的引用。

在一个实施例中，分析器可以执行与至少第一技术规范相关联的一致性（conformance）测试，以在导出一个或多个元素类型之前验证服务器数据模型与至少第一技术规范的一致性。在一致性文本期间，分析器检查服务器数据模型是否遵守存储在技术规范数据库中的一个或多个技术规范。例如，服务器可以包括具有对技术标准的显式引用的注释。然后，分析器能检查实际的服务器数据模型是否真的遵从在技术规范数据库中所指定的相应标准。这改进了对应元素类型导出的可靠性，并且因此可以改进为服务器提供适当变换包（package）的变换规则集的选择。

变换器还具有规则集数据库，其具有与技术规范数据库相关联的多个变换规则集。特定变换规则集具有一个或多个变换规则，为从服务器数据模型导出的一个或多个元素类型，定义如何将所述元素类型的实例从与至少第一技术规范相关联的服务器数据模型变换成与所述技术规范数据库的至少第二技术规范相关联的客户端数据模型的实例。也就是说，变换规则是在相应元模型的类型级别处定义的，并且可以应用于相应的数据模型，以根据相应的变换规则变换对应类型的所有实例。由此，变换规则定义了在与服务器相关技术规范相关的第一类型的实例和与客户端相关技术规范相关的第二类型的实例之间的变换。换句话说，数据提供者可以提供遵从给定数据消费者不直接理解的一个或多个技术规范的信息。然而，数据消费者可以根据（至少部分地）不同的已知技术规范来理解信息。变换规则现在能够将遵循提供者的相关技术规范的数据转译成遵循由消费者理解的规范的数据。生成的映射是双向映射，其能用于在服务器和客户端之间在两个方向交换数据。也就是说，当客户端是数据消费者且服务器是数据提供者，或者当客户端是数据提供者且服务器是数据消费者时，相同的映射能用于客户端和服务器之间的通信。交换数据包括以下任一个：读取变量值、写入/更新变量值；创建或删除变量、结构对象、对象和/或变量之间的引用；创建或删除数据、变量、对象或引用类型；发布和接收变量或主题的值；发布、接收和确认警报或事件；调用方法或远程过程。

变换器的规则引擎将特定变换规则集应用于服务器数据模型，以生成服务器数据模型和客户端数据模型之间的至少部分映射。映射是在实例级别处针对从特定变换规则应用于的相应类型实例化的所有模型元素而生成的。如果特定变换规则定义了将提供者数据模型的至少一个元素的第一元素类型或输出，变换到消费者数据模型的至少一个元素的第二元素类型或输入，其中第一元素类型和第二元素类型分别在对应的第一技术规范和第二技术规范中被定义，则特定变换规则匹配数据提供者的结构和输出的至少一部分。模型元素可以包括通信伙伴的结构元素（例如，字段）和值（例如，传感器的测量值）。经由变换器的至少部分映射，服务器和客户端现在能交换数据，即使客户端和服务器数据模型遵守完全不同的元模型（如由对应技术规范所反映的）。

在一个实施例中，计算机***具有内部客户端（代理）来至少部分地复制服务器数据模型。如果服务器数据模型的部分经受变换以用于可互操作通信，则将这样的部分存储在变换***本身上可能是有利的。部分复制的服务器数据模型被称为摄取模型（ingestionmodel），其与被用作变换器模块的输入的至少第一技术规范相关联。具有其摄取模型的内部客户端能被看作与服务器通信的变换器的外观（façade）。在一个实现中，另外的服务器可以提供另外的服务器数据模型。在该实现中，生成摄取模型包括同时存储服务器数据模型和另外的服务器数据模型。因此，有可能经由内部客户端的摄取模型来聚合多个服务器数据模型。

变换器模块可以进一步实例化与至少第二技术规范相关联的变换的服务器，以根据客户端数据模型向客户端提供服务器的变换输出。具有至少部分复制客户端数据模型的数据模型的变换的服务器可以被看作与客户端通信的变换器的外观。如本文所使用的外观是指在与原始服务器的数据模型不同的变换的服务器的数据模型下，显现原始服务器对客户端。也就是说，对于客户端，变换的服务器提供了由客户端理解的数据模型，并且客户端甚至不知道原始服务器的不兼容数据模型。换句话说，当服务器充当数据提供者时，实例化的变换的服务器表示新数据提供者，其输出是基于所述生成的映射的服务器的变换输出，并且与消费者数据模型兼容。变换模块现在能经由至少部分映射将数据从原始数据提供者的输出传播到新数据提供者的输出，并将更新的输出提供给数据消费者。实例化的新数据提供者的至少部分映射建立了原始数据提供者的输出和数据消费者的输入之间的连接，通过该连接，原始数据提供者的相应值以由数据消费者理解的格式被传递给数据消费者。

在典型的场景中，服务器数据模型不同于客户端数据模型，并且经由内部客户端/变换的服务器的变换提供了通信伙伴之间的相应转译。在其他情况下，服务器的数据模型可以等同于客户端的数据模型，但是客户端期望来自全都具有相同装置类型（例如，由相同类型的多个温度传感器测量的多个温度值）的多个服务器的数据输入。在这样的场景下，通常创建摄取模型，其聚合相应服务器的数据模型。一般而言，在原始服务器数据模型与客户端数据模型相同的情况下，聚合摄取数据模型也不同于客户端数据模型。因此，还在这样的场景下，摄取模型的变换对于向客户端提供可理解的、标准确认的输入是必要的。在这样的场景下，聚合摄取模型对应于中间服务器的数据模型。中间服务器是虚拟服务器，其聚合多个真实世界服务器的信息。

在一个实施例中，变换***的内部客户端被配置成监测服务器（或者当在摄取模型中聚合时是多个服务器）的输出和/或模型结构的改变。如果检测到输出改变，则变换***能经由生成的映射触发数据更新。如果检测到模型结构改变，则变换***能触发模型变换来修改映射。监测功能允许保持变换模块是最新的，并自动重新调整变换映射，以对在（一个或多个）被监测的服务器处发生的改变建模。另外，在输出中发生的任何值改变都经由所述映射被立即传播到另一个通信伙伴。在基于所检测到的模型结构改变重新调整映射的情况下，仅在受所检测到的改变影响的服务器的模型元素上执行变换规则可能是有利的。这通过避免规则通过引擎进行不必要的处理来节省处理能力，所述不必要的处理将发生在执行与服务器数据模型作为整体匹配的所有变换规则时。

例如，当检测到改变时（例如，因为***新的自动化***组件），变换模块可以用对应的变换服务器实例化另外的新数据提供者。然后变换模块可以将数据传播切换到新变换服务器的输出，或者通过新变换服务器替换当前变换服务器。在该实施例中，变换模块确保没有由所检测到的改变引起的数据传播的中断。只有在相应的新数据提供者（新变换服务器）已经完全被实例化之后，通信才经由这个新实例被路由。

在另一个实施例中，所检测到的数据提供者输出的改变被连续地合并到初始实例化的变换的服务器的输出中。还在这个实施例中，检测到服务器数据模型或其输出的改变，或者新服务器数据模型。实例化具有对应输出的新变换服务器。新变换服务器输出的改变现在被合并到原始变换服务器的输出中，并且数据被传播到合并的输出中。此外，该实施例避免了当在服务器侧检测到影响原始服务器的输出（值）的改变时，在通信中的任何中断。

在一个实施例中，当检测到影响新数据提供者的一个或多个输出值的特定数据提供者的故障时，通信模块可以用相应坏数据质量指示符来注释一个或多个受影响的输出值，同时冻结与特定数据提供者的好数据质量状态相关联的值。这允许数据消费者不管质量差的数据。

在一个实施例中，在重新连接到先前故障服务器时，分析服务器上的模型改变事件日志，以确定是否能构建服务器模型改变的无间隙历史。如果不是这样的情况，那么针对改变对整个源模型进行显式分析。当服务器的改变已知时，在具有增量变换的场景中，该实施例可能是有利的。例如，如果变换***和服务器之间的通信中断，则通过监测内部客户端可能不会接收到某些改变。在这样的情况下，可以向服务器查询被记录在服务器的模型改变事件日志中的最近改变，并且可以触发增量变换。如果模型改变事件日志比通信中断短，则事件日志不提供有关需要用增量变换进行变换的模型部分的充分信息。在这样的情况下，整个模型都需要经受变换。

在一个实施例中，变换***的监测功能检测影响变换的一个或多个输出值的服务器故障。然后可以用相应坏数据质量指示符注释一个或多个受影响的输出值，同时冻结与特定服务器的好数据质量状态相关联的值。与直接连接相比，这可能是有利的，在所述直接连接中，当对应的数据提供者消失时，包括最后良好值的数据模型消失。

本发明的另外方面将借助于所附权利要求书中特别描绘的元件和组合来实现和获得。要理解，前面的一般描述和下面的详细描述两者都仅仅是示例性和解释性的，并且不是对所描述的本发明的限制。

附图说明

图1A是图示根据实施例用于服务器和客户端之间的可互操作数据交换的计算机***的框图；

图1B图示了根据实施例的变换模块的细节；

图2是根据实施例用于服务器和客户端之间的可互操作数据交换的计算机实现方法的简化流程图；

图3图示了各种技术规范之间的变换选项；

图4A至图4D图示了涉及温度传送器的特定变换示例；

图5A、图5B图示了具有用于多个传送器的模型聚合的特定温度传送器示例；

图6图示了根据各种实施例用于参数值映射的示例；

图7A、图7B图示了从制造商特定数据模型到标准模型的特定变换；

图8图示了装置类型定义表；以及

图9是示出通用计算机装置和通用移动计算机装置的示例的图，其可以与本文描述的技术一起使用。

具体实施方式

图1A是图示根据实施例用于服务器110和客户端120之间的可互操作数据交换的计算机***200的框图。图1B图示了根据实施例的计算机***200的变换模块230的细节。图2是根据实施例用于服务器和客户端之间的可互操作数据交换的计算机实现方法1000的简化流程图。计算机实现的方法1000由计算机***200的至少一个处理器通过处理被加载到计算机***200的存储器中的计算机程序的对应指令来执行。现在在图1B和图2的上下文中描述图1A。因此，该描述的以下部分包括所有三个图的参考编号。

计算机***200连接到允许计算机***200与网络的其他组件通信的网络（例如，局域网或广域网，诸如因特网）。潜在的通信伙伴，诸如服务器110和客户端120，被连接到同一网络。服务器和客户端中的至少一个是自动化***的组件（例如，传感器、控制器等）。另一组件也可以是自动化***的组件，或者它可以是与自动化***相关联的组件（例如，维护应用、配置应用等）。服务器110与对应服务器数据模型111相关联，并且客户端120与对应客户端数据模型121相关联。服务器数据模型111和客户端数据模型121可以不同。在不同的数据模型的情况下，服务器和客户端不能直接相互通信，因为它们讲不同的语言（由不同的数据模型所定义），并且不能相互理解。计算机***200提供变换能力，其能通过根据与相应组件的数据模型兼容的一个或多个技术规范将数据模型变换成变换的数据模型，来将服务器110的语言转译成客户端120的语言（并且反之亦然）。与组件的数据模型兼容的技术规范可以被看作数据模型所遵守的元模型。这可能是组件（客户端、服务器）的数据模型遵守多种技术规范。换句话说，数据模型的第一部分可以遵循与第一技术规范相关联的第一元模型，并且第二部分可以遵循与第二技术规范相关联的第二元模型。计算机***的变换器230能够通过使用规则集数据库232中与相应技术规范300相关联的变换规则TR1、TR2来处置这样的情形。

为了在服务器110和客户端120之间建立可互操作通信，计算机***最初获得1100对服务器的引用150，以经由所获得的引用150在其通信接口和服务器110之间建立通信。在一个实现中，引用150可以作为来自用户的手动输入被接收。在另一个实现中，计算机***可以使用代理，本文也称为内部客户端220，从而使用适于自动化***的发现机制来执行发现，以发现自动化***的可用组件。发现导致对由内部客户端220接收到的所发现组件的引用。如果服务器110在所发现的组件当中，则接收到的引用包括所述服务器110的引用150。计算机***现在能访问服务器110，并经由引用150检索有关服务器数据模型111的信息。在一个实施例中，内部客户端220可以生成至少部分复制服务器数据模型221的摄取模型221。摄取模型221能被看作内部客户端的数据模型，并且被存储在计算机***200上。对于下面的模型变换，可能有利的是，在摄取模型221中存储服务器数据模型的至少这种部分，所述这种部分要被用作用于在客户端和服务器数据模型之间生成1400映射231的输入。这避免了用于一个接一个地检索服务器数据模型的变换相关细节的另外往返旅行（round trip）。

变换器模块230具有分析器233，其被配置成分析1200服务器110的结构和输出。假如内部客户端220具有带有服务器数据模型的变换相关部分的摄取模型，则可以对摄取模型221执行分析。否则，服务器数据模型111可以经由引用150分析。服务器数据模型111与技术规范数据库300的一个或多个技术规范310相关联。基于至少第一技术规范310，分析器233能导出与服务器数据模型111的元素相关联的一个或多个元素类型。数据模型结构元素中的任一个，像例如命名空间、注释、引用技术规范的语义注释、对象类型、类型层级、类型/实例关系以及服务器数据模型111内的引用，都可以用于服务器结构和输出的分析1200。在一个实施例中，分析器可以简单地尝试各种技术规范310、311、312，直到特定技术规范310匹配服务器数据模型111（或摄取模型221），该服务器数据模型111然后被用于导出模型元素类型。在另一个实施例中，分析器可以在服务器数据模型111中搜索指向相应技术规范的指示符。例如，模型元素的名称可以包括对应于特定技术规范的名称的字符串。在这样的情况下，这个特定技术规范被用于模型元素类型导出。其他指示符也可能是有用的，诸如例如服务器数据模型111中的变量名称和技术规范之间的相似性。

假如分析器不能无歧义地标识匹配服务器数据模型111的至少一个技术规范，则分析器可以在导出一个或多个元素类型之前执行一致性测试。在一致性测试中，分析器验证服务器数据模型111与技术规范310、311、312中的一个或多个的一致性，以标识与服务器数据模型111所遵守的元模型匹配的至少一个技术规范。这样的验证可以利用所有上述数据模型结构元素，并将这样的元素与各种技术规范的模型结构元素比较。如果服务器数据模型的至少部分示出与对应技术规范的对应模型结构元素的相似性高于预定义的相似性阈值，则对应技术规范被用于导出对应模型元素类型。

变换器230还具有规则集数据库232，其存储与技术规范数据库300相关联的多个变换规则集TR1、TR2。特定变换规则集TR1具有一个或多个变换规则R1、R2（参见图1B），它们能由变换器的规则引擎234执行。特定规则R1、R2为从服务器数据模型导出的特定元素类型311-a、311-b定义如何将所述元素类型的实例111-a1、111-b1从与第一技术规范310相关联的服务器数据模型111变换成与第二技术规范320相关联的客户端数据模型121的实例121-a1、121-a2。换句话说，变换规则R1、R2是在模型元素类型的级别处定义的，并且应用于相应模型元素类型的所有实例。由于规则与技术规范相关联，所以可能的是，具有适当的变换规则，其可应用于甚至在自动化***中尚不存在的组件。一旦装置被***到自动化***中并被发现，计算机***就检查该装置是否遵守遵循技术规范数据库中的技术规范的任一个的元模型，并且如果是的话，则为对应技术规范的模型元素类型定义的变换规则可以立即应用于新的***组件（装置）。当规则引擎234执行规则R1、R2时，生成1300对应模型元素的实例之间的映射231。

在图1B的示例中，规则R1定义了与根据由服务器数据模型111所遵循的元模型与技术规范310相关联的模型元素类型311-a相关的、与根据由客户端数据模型121所遵循的元模型与技术规范320相关联的模型元素类型321-a相关的变换。变换规则R1然后可应用于这样的模型元素类型的所有实例。在该示例中，服务器数据模型具有作为类型311-a的实例的模型元素111-a1（模型元素111-a的子元素）。客户端数据模型具有作为类型321-a的实例的模型元素121-a1（模型元素121-a的子元素）。用规则引擎执行规则R1将规则应用于相应模型元素类型的所有实例，并且在该示例中，导致实例111-a1和121-a之间的映射关系I1的生成。类似地，通过分别执行与与技术规范310和320相关联的模型元素类型311-b和321-b相关的变换规则R2，来生成在服务器数据模型元素111-b1（服务器数据模型元素111-b的子元素）和客户端数据模型元素121-a2之间的映射关系I2。

当规则引擎234将特定变换规则集TR1应用于服务器数据模型111时，它生成服务器数据模型111和客户端数据模型121之间的至少部分映射231。例如，如果在内部客户端的摄取模型221中仅复制服务器数据模型的模型元素的子集，则可以仅为由摄取模型提供的模型元素生成映射231。

生成实例级处的映射的效率可以通过下述实施例进一步改进：在该实施例中，内部客户端220监测服务器110的输出和/或模型结构中的改变，并且仅在实际上检测到模型结构改变的情况下触发模型变换来修改映射231。当规则引擎仅在实际上受所检测到的改变影响的服务器的模型元素上执行变换规则时，可以进一步改进效率。这可以节省计算机***200的处理能力，否则所述计算机***200将被用于已经存在且未改变的映射关系的再生。

一旦在服务器和客户端数据模型的模型元素之间建立了映射231，就通过计算机***200的相应接口，经由至少部分映射231来执行服务器110和客户端120之间的数据交换。由此，在一个实施例中，当使用内部客户端220的监测功能时，也可以改进从服务器到客户端的数据传播的效率。如果内部客户端在服务器110处检测到输出改变，则客户端可以仅针对改变的数据值触发对应的数据更新。这可以通过如下方式实现：实例化与至少第二技术规范320相关联的变换的服务器210，以根据客户端数据模型121向客户端120提供服务器110的变换输出。然后，所检测到的值改变的数据传播可以从服务器输出到变换服务器210的变换输出发生，所述变换服务器210根据符合由客户端数据模型121所遵循的元模型（技术规范320）的变换的服务器的数据模型211，向客户端提供更新的值改变。

图3图示了用于服务器和客户端数据模型之间的模型变换的多种技术规范的使用。在图3的示例中，技术规范数据库包括技术规范（元模型）A、B、C、D、E、F、G、V、W、X。这些规范中的一些的组合可以作为用于相应服务器规范31的“语言包”出现。例如，第一语言包包括规范A、B、C、D。也就是说，对应服务器的数据模型至少部分遵循所有四个元模型A、B、C、D。第二语言包包括规范A、E、F。服务器规范G和V不与另外的规范结合使用。模型变换模块30可以用对应的变换规则包来处置所有这样的服务器语言包，并将相应服务器输出变换成由客户端理解的格式。此示例中的客户端是数据消费者，并且要求根据语言包A、B、X（客户端规范32）的数据输入。也就是说，服务器数据模型到A、B或X客户端数据模型的任何变换都将导致服务器和客户端之间的可互操作通信。变换30可以包括可以将服务器数据模型直接变换成对应客户端数据模型的变换规则。在该示例中，具有遵循元模型A、B、C、D和A、E、F的语言包的服务器被直接变换成遵循具有对应的变换规则集的元模型A、B、X的客户端数据模型。当然，不存在对执行从A到A的变换的需要。不需要变换得到由客户端所理解的利用所有三个规范A、B、X的数据模型。例如，服务器的所有数据模型元素都可以被映射到仅遵循相应客户端数据模型规范之一的客户端数据模型元素。例如，所有服务器数据元素可以被映射到遵循元模型的客户端数据元素。

对于服务器规范G和V，不存在直接变换规则。然而，变换模块30具有能够将服务器规范G变换成服务器语言包A、E、F的规则，然后所述服务器语言包A、E、F能被直接变换成客户端数据模型。也就是说，变换过程也可以是多阶段变换过程，其中初始服务器语言包首先被变换成中间语言包，对于该中间语言包，最终变换规则集对生成到客户端数据模型的映射可用。经由中间规范W将服务器规范V变换成客户端规范A、B、X是这样的多阶段变换的另外的示例。在这个示例中，中间规范W既不是服务器规范，也不是客户端规范，而是仅仅用于变换目的的内部规范格式。

图4A至图4D和图5A、图5B图示了模型变换的特定示例，其中采用温度传送器形式的多个服务器向温度监测应用（客户端）提供数据。例如，温度传送器（服务器）可以具有OPCUA DI数据模型（OPC-UA装置集成信息模型）。在本示例中，客户端还基于OPC UA DI数据模型操作。乍一看，可能似乎不需要变换能力。然而，示例图示了将多个温度传送器（服务器）聚合到单个摄取模型中。聚合的摄取模型最终包括聚合数据模型，该聚合数据模型不再与DI客户端兼容，并且要求变换在服务器和客户端之间交换数据。对于OPC UA命名空间而言，命名空间加上本地对象id必须是全局唯一的，即，相同的命名空间+id意味着相同的对象。命名空间索引只是本地的“简称”。也就是说，命名空间索引跨服务器不是唯一的。在该示例中，这样做只是为了便于阅读。所使用的标准化命名空间由“0：”到“3：”引用，其中：

0: http://opcfoundation.org/UA/

1: http://opcfoundation.org/UA/DI/

2: http://fdi-cooperation.com/OPCUA/FDI7/

3: http://opcfoundation.org/UA/Process Automation Device/

过程自动化装置信息模型（PADIM）例如在技术***中被详细描述，可在以下获得：https://www.fieldcommgroup.org/sites/default/files/technologies/PA%20DIM%20white%20paper%201.0.pdf。

在示例中使用的服务器特定的命名空间是：

11: t1.company.com

12: t2.company.com

21: padim.company.com

图4A图示了计算机***400，其具有内部客户端（代理）组件420和具有变换规则集TR1、TR2的数据库432。规则集数据库432与技术规范300（例如，服务器技术规范310至312和客户端技术规范320至322）相关联，如前所述的那样。在这个初始设置阶段，变换计算机***400包括运行时间环境401（RTE），但是还未曾生成映射。

在图4B中，变换规则包432-1（DI变换）被加载到规则集DB 432中。在该示例中，规则包432-1包括三个变换规则集：“DI测试：模型一致性”、“DI变换：聚合装置实例”和“DI变换：合并目录条目”。由此，第一规则集包括对服务器数据模型执行一致性测试以检查该模型是否遵循DI元模型的规则，而第二第三规则集包括用于生成服务器和客户端数据模型之间映射的变换规则。在初始化之后，规则集DB可能已经包括所有可用的变换规则集。然而，一旦附加变换规则集变得可用，也可以在计算机***400的操作期间加载它们。一般来说，特定变换规则属于特定变换规则集在规则集DB 432中是可见的。然而，用于执行规则的规则引擎可以直接访问用于处理的特定变换规则集的特定变换规则。RTE 401在对规则包432-1的引用下启动新的变换器（实例）430以用于DI聚合。最初地，变换的服务器410包括新的（空的）输出。这样的新的空变换器尚未准备进行数据交换，而是等待接收匹配服务器数据模型用以转译。因为在该时间点，计算机***400既不将服务器也不将客户端称为潜在的通信伙伴，所以内部客户端420和变换的服务器410的数据模型421、411仍然是空的。

在图4C，服务器112被***到自动化***中，并且变换计算机***获得对服务器112的引用。在该示例中，服务器112是具有遵守技术规范DI的数据模型113的类型<T>的温度传送器T1。温度传送器T1可以由计算机***发现，或者可以经由用户输入直接向***提供引用。示例中的服务器数据模型113具有以下结构113-1：

内部客户端420现在可以将服务器数据模型113的至少部分加载到摄取模型421（内部客户端的数据模型）中，并将对应的结构信息113-1作为输入信息提供给变换器。变换器的分析器可以使用对规则包432-1的“DI测试”规则集的引用对摄取模型490执行一致性测试，以验证DI规则包对于服务器数据模型113的潜在变换的适用性。换句话说，一致性测试可以检查服务器数据模型是否遵循DI元模型，在本示例中就是这样的情况。

分析器现在根据DI规范导出服务器数据模型的模型元素的模型元素类型。在该示例中，与服务器数据模型中的装置标识符“

”相关联的模型元素类型（DI元模型的模型元素类型）是“1:DeviceType的任何后代（offspring）的实例”。与装置类型标识符“

”相关联的模型元素类型是“1:DeviceType的后代”。换句话说，分析器推断服务器数据模型中的模型元素和在元模型（技术规范DI）中所定义的对应模型元素类型之间的相关元模型引用MR1、MR2。装置类型，诸如装置类型<T>，是根据标准化的“DeviceType”导出的，但是可以驻留在服务器特定的命名空间中。装置是它们的相应的（导出的）装置类型的实例。

图4D图示了作为应用变换规则的结果，在对应的模型元素之间生成的映射431。映射关系I41在装置集实例

与

之间生成。映射关系I42在装置类型实例

与

之间生成。另外，变换的服务器410用数据模型411实例化，所述数据模型411示出了客户端数据模型的结构411-1。实例化的变换的服务器410对应于由变换器430构建的外观，以向客户端提供服务器112的变换输出。变换的服务器410的输出示出了与由命名空间“1”所暗示的DI数据模型的一致性。

图5A构建在图4D中的情形上。也就是说，图4A到图4D中生成的映射431仍然存在，但是为了更容易阅读图5A、图5B而未示出。现在将另外的温度传送器T2 114（服务器）添加到自动化***。T2具有服务器数据模型DI 115，还遵循具有以下结构115-1的DI技术规范：

计算机***400再次获得对添加的服务器114的引用，并将服务器数据模型115的至少部分加载到摄取模型中。摄取模型421覆盖所有接收到的输入模型113、115上面，例如，通过使用命名空间来保持唯一性，也为了重叠/冗余副本，诸如类型<T>，其在T1和T2中语义上相同。DI测试规则包的“查找DI命名空间”规则可以用于这样的目的。在该示例中，摄取模型421在复制T2服务器数据模型之后具有以下结构：

客户端无法理解摄取模型中的重复的装置类型，因为客户端数据模型不期望这样的重复。因此，在这样的情况下，模型变换也是必要的，即使服务器数据模型具有与客户端数据模型相同的结构。也就是说，即使客户端和服务器遵循相同的元模型，在模型聚合的情况下，得到的摄取模型可能不同，并且不再与客户端数据模型兼容。简要转到图8，该图示出了来自“装置的OPC UA”伴随规范（即软件域对象类型）的DeviceType定义表700。在语义上（即在应用域中），如果例如制造商、型号、装置/软件/硬件版本相同，则从DeviceType（导出的模型元素类型）继承的类型相同。出于这个原因，当聚合数据模型时，可能要求元模型特定的业务逻辑来对类型去重复（de-duplicate），因为在软件域类型***内，不能只是基于类型名称来比较两种装置类型。

在下文，同样分析器可以为T2的模型元素推断出相关的元模型引用。该过程等同于T1的模型元素类型的导出。然后，可以通过考虑变换的服务器410的已经存在的输出来应用变换规则。变换规则集“DI变换：合并目录条目”包括用于从摄取模型中对现有类型<T>去重复的变换规则。结果，输出模型DI 412现在根据结构412-1，在变换器430的命名空间#21内包含两个单独的装置实例T1和T2以及去重复类型<T>：

要注意的是，变换的服务器的输出模型对于聚合的实例和/或类型具有它自己的服务器特定命名空间，该服务器特定命名空间完全独立于由（一个或多个）原始数据源服务器使用的（一个或多个）命名空间。

图6通过进一步向需要传播到客户端数据模型的服务器数据模型添加参数值，来扩展图4*和图5*中所示的示例。在图6的上部（虚线上方），示出了相应的摄取模型。在左手侧，图示复制了T1的数据模型之后的摄取模型。在右手侧，示出了也将T2的数据模型复制到聚合摄取模型之后的摄取模型。在这两种情况下，温度提交者提供PrimaryValue作为ParameterSet的部分。在图6的下部（虚线下方），示出了变换的服务器的输出模型。当服务器的参数集的主要值发生改变时，需要将改变的值传播到客户端。因此，变换规则当应用于对应的数据模型时，在对应的参数值模型元素之间生成附加映射关系（由双箭头虚线图示）。为了支持数据传播/转发（例如，读/写、警报/事件、发布/预订），可以在内部客户端中的摄取模型和变换的服务器的新输出模型之间保持跟踪（或跟踪模型）。该跟踪将比如输出模型的对象、变量、引用、类型等的实体连接到输入模型的对应实体，从而允许变换器230在客户端和服务器之间交换数据，而无需重新运行模型变换。换句话说，一旦通过变换器已经建立了映射，则对于（一个或多个）原始数据源服务器的（一个或多个）输入数据模型保持稳定的情况而言，数据业务就经由生成的映射所定义的跟踪模型被简单地转发到变换的服务器的输出模型。然而，在（一个或多个）输入模型改变的情况下或者在出现附加的新数据源服务器的情况下，在变换计算机***的操作期间执行进一步的变换。要注意的是，变换器模块还可以包括（业务）逻辑，以将算术操作添加到摄取模型和变换输出之间的数据交换路径中。例如，这样的逻辑可以用于根据在源和目标模型中使用的不同测量单位来执行对于值的值转换。例如，当源温度值被提供有测量单位“摄氏度”并且目标温度值期望以“华氏度”为单位时，对应的逻辑与模型变换一起被执行，从而相应地转换对应的温度值。

如上示例中所示，当变换计算机***400操作时，可以实例化新服务器。例如，在聚合FDI服务器的情况下，可以实例化新装置。内部客户端获得对此新装置的引用。这可以触发“拓扑改变事件”，从而促使变换计算机***分析改变的拓扑元素（例如，在对应的摄取模型中）。基于改变分析结果，可以关于新装置执行对应的变换规则。也就是说，对应的变换规则可以支持摄取模型的增量变换，其中变换仅应用于与新装置相关联的这样的元素。支持增量转换的这样的变换规则可以在它们执行时被限制为新实例和相关联的类型。

图7A、图7B图示了从基于DI标准模型的制造商特定的专有数据模型PDM_T到遵从PADIM标准的技术规范的数据模型的变换示例。类型TA的温度传感器T3 116被***到自动化***中。TA使用专有数据模型PDM_T 117。在由变换计算机***已经获得对T3的引用之后，以下数据模型PDM 117被加载到内部客户端420的摄取模型421中：

规则集DB 432具有变换规则集TR3、TR4，它们包括具有至少用于测试模型一致性的变换规则“PDM_T模型测试”的PDM_T到PADIM变换规则包432-2，以及用于将传送器专有数据模型PDM_T转译成PADIM标准数据模型的变换规则“PDM_T到PADIM变换”。分析器推断出在左手侧的专有服务器数据模型中的模型元素和在右手侧的PADIM元模型（技术规范PADIM）中所定义的对应模型元素类型之间的相关元模型引用MR3、MR4、MR5。由此，装置类型<TA>驻留在服务器特定的PDM命名空间“13：”中。T3是装置类型<TA>的实例。根据PADIM元模型中，MR3引用指的是类型PDM_T传送器实例，并且MR4引用指的是类型PDM_T传送器类型，并且MR5引用指的是PDM_T PrimaryValue，然而，其并未由DI模型标准（PDM_T所基于的标准）指定。在导出的专有模型中，PDM_T仅被称为“PV”。当现在执行PDM规则包时，类似于先前解释的实施例，生成相应模型元素之间的对应映射。在这样的情况下，它还包括根据编码到类型级别的变换规则中的知识，将专有变量名称PV转译为符合PADIM标准的PrimaryValue。

基于所述映射的变换结果在图7B中示出了，其中以下变换的服务器输出模型遵从PADIM标准（在实例级示出了变换的变量名）：

由此，PDM_T摄取模型的装置、参数和类型被变换成PADIM命名空间中的对应模型元素。

图9是示出通用计算机装置900和通用移动计算机装置950的示例的图，其可以与这里描述的技术一起使用。计算装置900旨在表示各种形式的数字计算机，诸如膝上型计算机、台式计算机、工作站、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型机和其他适当的计算机。通用计算机装置900对应于图1的计算机***200。计算装置950旨在表示各种形式的移动装置，诸如个人数字助理、蜂窝电话、智能电话和其他类似的计算装置。例如，计算装置950可以是用于用户与计算机装置900交互的用户前端。这里示出的组件、它们的连接和关系以及它们的功能仅仅意味着是示例性的，并不意味着限制在本文档中描述和/或要求保护的发明的实现。

计算装置900包括处理器902、存储器904、存储装置906、连接到存储器904和高速扩展端口910的高速接口908以及连接到低速总线914和存储装置906的低速接口912。组件902、904、906、908、910和912中的每一个都使用各种总线互连，并且可以被安装在公共母板上或者根据情况采用其他方式安装。处理器902可以处理用于在计算装置900内执行的指令，包括存储在存储器904中或存储装置906上以在外部输入/输出装置（诸如耦合到高速接口908的显示器916）上显示GUI的图形信息的指令。在其他实现中，可以根据情况使用多个处理单元和/或多个总线，连同多个存储器和存储器类型。还有，可以连接多个计算装置900，其中每个装置提供必要的操作的部分（例如，作为服务器库、刀片服务器的群组或处理装置）。

存储器904在计算装置900内存储信息。在一个实现中，存储器904是一个或多个易失性存储单元。在另一个实现中，存储器904是一个或多个非易失性存储单元。存储器904也可以是另一种形式的计算机可读介质，诸如磁盘或光盘。

存储装置906能够为计算装置900提供大容量存储。在一个实现中，存储装置906可以是或者包含计算机可读介质，诸如软盘装置、硬盘装置、光盘装置或磁带装置、闪存或其他类似的固态存储器装置、或者装置阵列，包括存储区域网络或其他配置中的装置。计算机程序产品可以有形地体现在信息载体中。计算机程序产品还可以包含指令，所述指令当被执行时，执行一种或多种方法，诸如上述方法。信息载体是计算机或机器可读介质，诸如存储器904、存储装置906或处理器902上的存储器。

高速控制器908管理用于计算装置900的带宽密集型操作，而低速控制器912管理较低带宽密集型操作。这样的功能分配仅仅是示例性的。在一个实现中，高速控制器908耦合到存储器904、显示器916（例如，通过图形处理器或加速器）以及耦合到高速扩展端口910，其可以接受各种扩展卡（未示出）。在实现中，低速控制器912耦合到存储装置906和低速扩展端口914。可以包括各种通信端口（例如，USB、蓝牙、以太网、无线以太网）的低速扩展端口，可以例如通过网络适配器耦合到一个或多个输入/输出装置，诸如键盘、定点装置、扫描仪或联网装置，诸如交换机或路由器。

计算装置900可以采用多种不同的形式实现，如图所示的那样。例如，它可以被实现为标准服务器920，或者在这样的服务器的群组中多次实现。它也可以被实现为机架（rack）服务器***924的部分。此外，它可以在诸如膝上型计算机922的个人计算机中实现。备选地，来自计算装置900的组件可以与移动装置（诸如装置950）中的其他组件（未示出）组合。这样的装置中每一个可以包含计算装置900、950中的一个或多个，并且整个***可以由彼此通信的多个计算装置900、950组成。

计算装置950包括处理器952、存储器964、诸如显示器954的输入/输出装置、通信接口966和收发器968、以及其他组件。装置950还可以被提供有存储装置，诸如微驱动器或其他装置，以提供附加存储设备。组件950、952、964、954、966和968中的每一个都使用各种总线来互连，并且组件中的若干组件可以被安装在公共母板上或者根据情况采用其他方式安装。

处理器952可以执行计算装置950内的指令，包括存储在存储器964中的指令。处理器可以被实现为芯片的芯片集，其包括单独的和多个模拟和数字处理单元。处理器可以提供例如装置950的其他组件的协调，诸如用户界面的控制、通过装置950的应用运行以及通过装置950的无线通信。

处理器952可以通过耦合到显示器954的控制接口958和显示接口956与用户通信。显示器954可以是例如TFT LCD（薄膜晶体管液晶显示器）或OLED（有机发光二极管）显示器，或者其他适当的显示技术。显示接口956可以包括用于驱动显示器954向用户呈现图形和其他信息的适当电路。控制接口958可以接收来自用户的命令，并对它们进行转换以用于提交给处理器952。此外，可以提供与处理器952通信的外部接口962，以便能够实现装置950与其他装置的近域通信。外部接口962可以例如在一些实现中提供有线通信，或者在其他实现中提供无线通信，并且也可以使用多个接口。

存储器964在计算装置950内存储信息。存储器964可以被实现为一个或多个计算机可读介质、一个或多个易失性存储单元或一个或多个非易失性存储单元中的一个或多个。还可以提供扩展存储器984，并通过扩展接口982被连接到装置950，所述扩展接口982可以包括例如SIMM（单列直插存储器模块）卡接口。这种扩展存储器984可以为装置950提供额外的存储空间，或者也可以为装置950存储应用或其他信息。特别地，扩展存储器984可以包括用于执行或补充上述过程的指令，并且还可以包括安全信息。因此，例如，扩展存储器984可以充当装置950的安全性模块，并且可以用准许装置950安全使用的指令进行编程。此外，可以经由SIMM卡提供安全应用连同附加信息，诸如采用不可破解的方式将标识信息放置在SIMM卡上。

存储器可以包括例如闪存和/或NVRAM存储器，如下所述的那样。在一个实现中，计算机程序产品有形地体现在信息载体中。计算机程序产品包含指令，所述指令当被执行时，执行一种或多种方法，诸如上述的那样方法。信息载体是计算机或机器可读介质，诸如存储器964、扩展存储器984或处理器952上的存储器，其可以例如通过收发器968或外部接口962接收。

装置950可以通过通信接口966无线通信，所述通信接口966在必要时可以包括数字信号处理电路。通信接口966可以提供在各种模式或协议下的通信，诸如GSM语音呼叫、SMS、EMS或MMS消息传递、CDMA、TDMA、PDC、WCDMA、CDMA2000或GPRS等。这种通信可以例如通过射频收发器968发生。此外，可以诸如使用蓝牙、WiFi或其他此类收发器（未示出）发生短程通信。此外，GPS（全球定位***）接收器模块980可以向装置950提供附加的导航和位置相关的无线数据，所述无线数据可以由在装置950上运行的应用根据情况使用。

装置950还可以使用音频编解码器960可听地通信，所述音频编解码器960可以从用户接收口头信息，并将其转换成可用的数字信息。音频编解码器960同样地可以为用户生成可听声音，诸如通过扬声器，例如在装置950的手持机（handset）中。这种声音可以包括来自语音电话呼叫的声音，可以包括录制的声音（例如，语音消息、音乐文件等），并且还可以包括由在装置950上操作的应用生成的声音。

计算装置950可以采用多种不同的形式实现，如图所示的那样。例如，它可以被实现为蜂窝电话980。它也可以被实现为智能电话982、个人数字助理或其他类似移动装置的部分。

这里描述的***和技术的各种实现可以在数字电子电路、集成电路、专门设计的ASIC（专用集成电路）、计算机硬件、固件、软件和/或其组合中实现。这些各个实现可以包括在一个或多个计算机程序中的实现，所述一个或多个计算机程序在可编程***上可执行和/或可解译，所述可编程***包括至少一个可编程处理器，所述可编程处理器可以是专用的或通用的，被耦合以从存储***、至少一个输入装置和至少一个输出装置接收数据和指令，并将数据和指令传送到存储***、至少一个输入装置和至少一个输出装置。

这些计算机程序（也称为程序、软件、软件应用或代码）包括用于可编程处理器的机器指令，并且可以采用高级面向过程和/或面向对象的编程语言和/或采用汇编/机器语言来实现。如本文所使用的，术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”是指用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何计算机程序产品、设备和/或装置（例如，磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑器件（PLD）），包括接收机器指令作为机器可读信号的机器可读介质。术语“机器可读信号”是指用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。

为了提供与用户的交互，本文描述的***和技术可以在计算机上实现，该计算机具有用于向用户显示信息的显示装置（例如，CRT（阴极射线管）或LCD（液晶显示器）监视器）以及用户可以通过其向计算机提供输入的键盘和定点装置（例如，鼠标或轨迹球）。也可以使用其他种类的装置来提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈）；并且来自用户的输入可以采用包括声音、语音或触觉输入的任何形式接收。

这里描述的***和技术可以在计算装置中实现，该计算装置包括后端组件（例如，作为数据服务器），或者该计算装置包括中间件组件（例如，应用服务器），或者该计算装置包括前端组件（例如，具有图形用户界面或网络浏览器的客户端计算机，用户可以通过该图形用户界面或网络浏览器与这里描述的***和技术的实现交互），或者这种后端、中间件或前端组件的任何组合。***的组件可以通过数字数据通信（例如，通信网络）的任何形式或介质来互连。通信网络的示例包括局域网（“LAN”）、广域网（“WAN”）以及因特网。

计算***可包括客户端和服务器。客户端和服务器一般彼此远离，并且通常通过通信网络交互。客户端和服务器的关系凭借运行在相应计算机上并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序而出现。

已经描述了许多实施例。不管怎样，将理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。

此外，图中描绘的逻辑流程不要求所示的特定次序或顺序次序来获得期望的结果。此外，可以从所描述的流程提供其他步骤，或者可以消除这些步骤，并且可以向所描述的***添加其他组件，或者从所描述的***中移除其他组件。因此，其他实施例在下面权利要求书的范围内。

Claims (16)

1.一种用于服务器（110）和客户端（120）之间的可互操作通信的计算机实现的方法（1000），其中所述服务器和客户端中的至少一个是自动化***的组件，所述服务器与对应服务器数据模型（111）相关联，并且所述客户端（120）与对应客户端数据模型（121）相关联，所述方法包括：

获得（1100）对所述服务器（110）的引用（150）；

分析（1200）所述服务器（110）的结构和输出，以基于至少第一技术规范（310）导出与所述服务器数据模型（111）的元素相关联的一个或多个元素类型；

通过将变换规则集（TR1）应用于所述服务器数据模型（111）来生成（1300）所述服务器数据模型（111）和所述客户端数据模型（121）之间的至少部分映射（231），所述变换规则集（TR1）为一个或多个导出的元素类型（311-a、311-b）定义如何将所述一个或多个导出的元素类型（311-a，311-b1）的实例（111-a1、111-b1）从与所述至少第一技术规范（310）相关联的所述服务器数据模型（111）变换成与至少第二技术规范（320）相关联的所述客户端数据模型（121）的实例（121-a1、121-a2）；以及

经由所述至少部分映射（231）在所述服务器（110）和所述客户端（120）之间交换（1400）数据。

2.如权利要求1所述的方法，其中获得（1100）所述引用（150）还包括：

用适于所述自动化***的发现机制执行发现，以发现所述自动化***的可用组件；以及

接收对所发现的组件包括所述服务器（110）的引用（150）的引用。

3.如先前权利要求中的任一项所述的方法，其中分析（1200）所述服务器（110）的结构和输出还包括：

基于所述至少第一技术规范（310），分析以下所述数据模型结构元素中的任一个：命名空间、注释、引用技术规范的语义注释、对象类型、类型层级、类型/实例关系以及所述服务器数据模型（111）内的引用。

4.如先前权利要求中的任一项所述的方法，还包括:

生成至少部分复制所述服务器数据模型（221）的摄取模型（221），其中所述摄取模型（221）被用作用于生成（1400）所述映射（231）的输入。

5.如权利要求4所述的方法，其中另外的服务器提供另外的服务器数据模型，并且生成所述摄取模型（221）包括同时存储所述服务器数据模型（111）和所述另外的服务器数据模型。

6.如先前权利要求中的任一项所述的方法，还包括:

监测所述服务器（110）的所述输出和/或模型结构的改变；

如果检测到输出改变，则触发数据更新；以及

如果检测到模型结构改变，则触发模型变换以修改所述映射（231）。

7.如权利要求6所述的方法，其中变换规则仅在受所检测到的改变影响的所述服务器的模型元素上执行。

8.如权利要求7所述的方法，还包括：

在重新连接到先前故障服务器时，分析所述服务器上的模型改变事件日志，以确定是否能构建服务器模型改变的无间隙历史。

9.如先前权利要求中的任一项所述的方法，还包括:

检测影响所述变换的一个或多个输出值的所述服务器（110）的故障；以及

用相应坏数据质量指示符注释所述一个或多个受影响的输出值，同时冻结与特定服务器的好数据质量状态相关联的值。

10.如先前权利要求中的任一项所述的方法，其中交换数据（1400）包括以下任一个：读取变量值、写入/更新变量值；创建或删除变量、结构对象、对象和/或变量之间的引用；创建或删除数据、变量、对象或引用类型；发布和接收变量或主题的值；发布、接收和确认警报或事件；调用方法或远程过程。

11.一种包括指令的计算机程序产品，所述指令当被加载到计算装置的存储器中并由所述计算装置的至少一个处理器执行时，执行根据先前权利要求中的任一项所述的计算机实现的方法的方法步骤。

12.一种用于服务器（110）和客户端（120）之间的可互操作通信的计算机***（200），其中所述服务器和客户端中的至少一个是自动化***的组件，所述服务器（110）与对应服务器数据模型（111）相关联，并且所述客户端（120）与对应客户端数据模型（121）相关联，所述***（200）与技术规范数据库（300）通信耦合，所述***包括：

接口，被配置成获得对所述服务器（110）的引用（150）并且被配置成经由所获得的引用（150）建立与所述服务器（110）的通信；

变换器模块（230），包括：

分析器（233），被配置成分析所述服务器（110）的结构和输出，以基于由所述技术规范数据库（300）提供的至少第一技术规范（310）导出与所述服务器数据模型（111）的元素相关联的一个或多个元素类型；

规则集数据库（232），包括与技术规范数据库（300）相关联的多个变换规则集（TR1、TR2），其中特定变换规则集（TR1）具有一个或多个变换规则，为从所述服务器数据模型导出的一个或多个元素类型，定义如何将所述元素类型的实例（111-a1、111-b1）从与至少第一技术规范（310）相关联的所述服务器数据模型（111）变换成与所述技术规范数据库（300）的至少第二技术规范（320）相关联的所述客户端数据模型（121）的实例（121-a1、121-a2）；

规则引擎（234），被配置成将所述特定变换规则集（TR1）应用于所述服务器数据模型（111），以生成所述服务器数据模型（111）和所述客户端数据模型（121）之间的至少部分映射（231）；以及

其中所述接口进一步被配置成经由所述至少部分映射（231）在所述服务器（110）和所述客户端（120）之间交换数据。

13.如权利要求12所述的***（200），还包括：

内部客户端（220），被配置成至少部分复制所述服务器数据模型221，其中与所述至少第一技术规范（310）相关联的摄取模型（221）被用作所述变换器模块（230）的输入；以及

所述变换器模块（200），进一步被配置成实例化与所述至少第二技术规范（320）相关联的变换的服务器（210），以根据所述客户端数据模型（121）向所述客户端（120）提供所述服务器（110）的变换输出。

14.如权利要求13所述的***，另外的服务器提供另外的服务器数据模型，并且所述摄取模型（221）进一步被配置成同时存储所述服务器数据模型（111）和所述另外的服务器数据模型。

15.如权利要求12至14中的任一项所述的***（200），其中所述分析器进一步被配置成：

监测所述服务器（110）的所述输出和/或模型结构的改变；

如果检测到输出改变，则触发数据更新；以及

如果检测到模型结构改变，则触发模型变换以修改所述映射（231）。

16.如权利要求12至15中的任一项所述的***（200），其中所述变换器模块进一步被配置成将包括算术操作的业务逻辑添加到所述摄取模型和所述变换输出之间的所述数据交换路径中。

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