Integracja - informatyka - Polski Serwis Naukowy

Integracja (ang. integration) odnosi się do organizacji systemów (komputerowych, produkcyjnych lub administracyjnych) i polega na zespoleniu tych systemów tak, aby mogły one korzystać nawzajem ze swoich zasobów, takich jak pliki lub urządzenia.

W miarę zwiększania się złożoności systemów i obejmowania przez nie coraz to nowych dziedzin życia (burzliwy rozwój informatyki w ostatnich 50 latach, burzliwy rozwój biurokracji w ostatnim stuleciu), integracja systemów nabiera coraz większego znaczenia. Jednak początków integracji należy upatrywać w początkach rewolucji przemysłowej, handlu międzynarodowego (integracja systemów monetarnych, systemów miar i wag, rozwoju kolei (integracja systemów kolejowych różnych państw), czy choćby zlecania produkcji pewnych podzespołów różnym podmiotom gospodarczym.

Komputer (z ang. computer od łac. computare – obliczać, dawne nazwy używane w Polsce: mózg elektronowy, elektroniczna maszyna cyfrowa, maszyna matematyczna) – urządzenie elektroniczne służące do przetwarzania wszelkich informacji, które da się zapisać w formie ciągu cyfr albo sygnału ciągłego.

Gospodarka - całokształt działalności gospodarczej prowadzonej w danym regionie (gospodarka regionalna), kraju (gospodarka narodowa) lub na całym świecie (gospodarka światowa). Działalność ta polega na wytwarzaniu dóbr i świadczeniu usług zgodnie z potrzebami ludności. Najprostszy podział gospodarki wyróżnia trzy sektory: rolnictwo, przemysł, usługi.

Integracja w informatyce

Integracja w informatyce to całokształt działań zmierzających do scalenia (spójności) rozwiązań informatycznych uzyskanych na zasadzie synergii. Wyróżnia się kilka jej odmian:

integracja aplikacji — działania związane z wdrażaniem rozwiązań specjalizowanego oprogramowania (branżowych),

integracja danych — działania mające na celu eliminowanie z bazy danych powtórzeń oraz elementów zbędnych (w miarę użytkowania dane wykazują tendencję do dezintegracji),

integracja sieciowa — działania związane z instalacją sieci lokalnych i rozległych, okablowania strukturalnego, światłowodów itp,

integracja systemowa — działania z zakresu instalowania systemów operacyjnych, baz danych, oprogramowania biurowego, komunikacyjnego, okablowania strukturalnego, aktywnych urządzeń sieciowych, urządzeń pamięci masowych, łączy internetowych, kontroli dostępu, zasilania, instalacji alarmowych itp.

W dziedzinach związanych z informatyką i biznesem działalnością integratorską zajmują się specjalnie zakładane w tym celu firmy, zaś koszty integracji rozwiązań są często wyższe niż koszty elementów składowych systemu.

Rząd – organ kolegialny władzy wykonawczej w większości krajów, w których funkcjonuje parlamentarno-gabinetowy system polityczny. Przewodniczący rady ministrów jest zazwyczaj nazywany premierem (pierwszym ministrem), choć w niektórych krajach (np. Niemcy) jest tradycyjnie nazywany kanclerzem.

Integrator systemu (ang. system integrator) – podmiot (np. firma informatyczna lub niezależny konsultant) dysponujący aktualną wiedzą w zakresie sprzętu, oprogramowania, organizacji sieci komputerowych oraz rozwiązań organizacyjnych, zajmujący się opracowaniem i realizacją planów kompleksowej informatyzacji przedsiębiorstw i instytucji (w tym unowocześnienia istniejących w nich systemów informatycznych).

Na przykład firma może posiadać bazę danych zawierającą stany magazynowe. Jednocześnie może posiadać witrynę internetową, która powstała osobno. Integracja tych systemów daje możliwość, aby witryna internetowa korzystała z bazy magazynowej i informowała internautów o dostępności towarów.

PLC (Programowalny Sterownik Logiczny) (ang. Programmable Logic Controller) – uniwersalne urządzenie mikroprocesorowe przeznaczone do sterowania pracą maszyny lub urządzenia technologicznego. Sterownik PLC musi zostać dopasowany do określonego obiektu sterowania poprzez wprowadzenie do jego pamięci żądanego algorytmu działania obiektu. Cechą charakterystyczną sterowników PLC odróżniającą ten sterownik od innych sterowników komputerowych jest cykliczny obieg pamięci programu. Algorytm jest zapisywany w dedykowanym sterownikowi języku programowania. Istnieje możliwość zmiany algorytmu przez zmianę zawartości pamięci programu. Sterownik wyposaża się w odpowiednią liczbę układów wejściowych zbierających informacje o stanie obiektu i żądaniach obsługi oraz odpowiednią liczbę i rodzaj układów wyjściowych połączonych z elementami wykonawczymi, sygnalizacyjnymi lub transmisji danych.

OLE for process control, OPC jest otwartym standardem komunikacyjnym stosowanym w automatyce przemysłowej i informatycznych systemach wyższych warstw, a mianowicie biznesowej i zarządzania, przedsiębiorstw przemysłowych. Interoperacyjność aplikacji jest zapewniona dzięki utworzeniu i utrzymywaniu specyfikacji otwartych standardów. Utrzymaniem i rozwojem standardu zajmuje się OPC Foundation.

Innym przykładem, szczególnie często obecnym w praktyce, jest konieczność zapewnienia współpracy systemów komputerowych produkowanych przez różnych dostawców, na przykład możliwości drukowania na drukarce firmy A przez oprogramowanie firmy B. Aby doszło do integracji takich systemów wprowadzana jest często standaryzacja, czyli ujednolicenie rozwiązań, której historia, jak nadmieniono powyżej, jest starsza niż historia informatyki.

Drukarka – urządzenie współpracujące z komputerem, służące do przenoszenia danego tekstu, obrazu na różne nośniki druku (papier, folia, płótno itp). Niektóre drukarki potrafią również pracować bez komputera, np. drukować zdjęcia wykonane cyfrowym aparatem fotograficznym (po podłączeniu go do drukarki lub po włożeniu karty pamięci z zapisanymi zdjęciami do wbudowanego w drukarkę slotu).

Historia informatyki, w dzisiejszym znaczeniu tego słowa, rozpoczyna się w latach 40. XX wieku, kiedy pojawiają się pierwsze kalkulatory służące m.in. do mechanizacji procesu dekryptażu szyfrogramów niemieckiej maszyny szyfrowej Enigma. Są jednakże autorzy, sięgający w przeszłość aż do początków cywilizacji i upatrujący pierwocin informatyki (rozumianej po prostu jako dział techniki, zajmujący się sprzętowym przetwarzaniem informacji, zwłaszcza wyrażonej liczbowo) już w nacinaniu karbów na kości czy gałęzi, za pomocą której to czynności pierwotny człowiek odwzorowywał liczebność stada czy oddziałów wroga.

Biurokracja nie odczuwa potrzeby integracji, często jest ona postrzegana nawet jako zagrożenie dla miejsc pracy w administracji państwowej. Jednym ze sposobów wyjścia z impasu jest takie przeformułowanie problemu integracji rozwiązań biurokratycznych, aby przedstawić ją nie jako dobrodziejstwo z punktu widzenia petenta, lecz aby wykorzystać ją przeciwko niemu. Integracja staje się wówczas narzędziem inwigilacji i wówczas nie ma już zwykle problemów z jej finansowaniem przez rozmaite służby rządowe, podczas gdy brak zwykle funduszy i woli rządu np. na standaryzacje (i wymuszenie jej stosowania) w wielu dziedzinach, jak choćby kodowanie polskich znaków diakrytycznych.

Panel operatorski (sterowniczy) – HMI (ang. Human Machine Interface) - to elektryczne urządzenie umożliwiające kontrolę innych urządzeń elektrycznych, realizujących pewne procesy, np. technologiczne lub produkcyjne.

Handel – proces gospodarczy polegający na sprzedaży, to znaczy na wymianie dóbr i usług na pieniądze, realizowany przez zawodowych pośredników w celu osiągnięcia zysku.

Integracja systemów warstwy biznesowej i procesowej

Integracja systemów wymaga odpowiedniej dystrybucji zadań do rozproszonych podsystemów współpracujących ze sobą tak, aby współdziałały one ze sobą realizując określone zadania. W dziedzinie sterowania procesami najczęściej dokonywany jest podział systemów informatycznych w przedsiębiorstwie na tzw. klasy, zgodnie z rolą, jaką one realizują. Według tej klasyfikacji można wyróżnić następujące warstwy:

Znaki diakrytyczne (gr. diakritikós – odróżniający) – znaki graficzne używane w alfabetach i innych systemach pisma, umieszczane nad, pod literą, obok lub wewnątrz niej, zmieniające artykulację tej litery i tworzące przez to nową literę. W alfabetach sylabowych mogą zmienić znaczenie całej sylaby.

Firma - w ujęciu prawnym, jest to nazwa podmiotu gospodarczego ujętego w Kodeksie cywilnym. Natomiast w języku potocznym i ekonomii określenie "firma" jest synonimem przedsiębiorstwa.

Warstwa biznesowa, gdzie znajdują się systemy wspomagające zarządzanie zasobami przedsiębiorstwa, relacjami z klientem, dostawami, produktami. Tu często stosuje się systemy klasyfikujące się do jednej z następujących grup: ERP (ang. Enterprise Resource Planning), SCM (ang. Supply Chain Management), PLM (ang. Product Lifecycle Management).

Systemy 'warstwy operacyjnej odpowiadają za wykonanie planów operacyjnych, widząc proces technologiczny (produkcję) jako pewną całość. Tu często stosuje się sytemy klasyfikujące się do jednej z następujących grup: MES (ang. Manufacturing Execution Systems), SCADA (ang. Supervisory Control And Data Acquisition) oraz HMI (ang. Human Machine Interface).

Warstwa produkcyjna (procesowa) złożona z autonomicznych wysp systemów automatyki odpowiedzialnych za bezpośrednie sterowanie urządzeniami produkcyjnymi. Typowym przedstawicielem tej warstwy są sterowniki PLC (ang. Programmable Logic Controller) oraz systemy DCS (ang. Distributed Control System).

Nie zawsze wszystkie warstwy są dobrze zdefiniowane z wyraźnie zaznaczonymi granicami kompetencyjnymi, natomiast zawsze występuje potrzeba komunikacji pionowej z warstwą procesową. Komunikacja ta wymaga rozwiązania wielu problemów, do których należą:

SCADA z języka angielskiego Supervisory Control And Data Acquisition oznacza system nadzorujący przebieg procesu technologicznego lub produkcyjnego. Jego główne funkcje obejmują zbieranie aktualnych danych (pomiarów), ich wizualizację, sterowanie procesem, alarmowanie oraz archiwizację danych.

Manufacturing Execution System (MES) określenie tłumaczone jest na język polski jako System Realizacji Produkcji. Systemy klasy MES wykorzystując technologie informatyczne, oprogramowanie, urządzenia elektroniczne i elementy automatyki, umożliwiają efektywne zbieranie informacji w czasie rzeczywistym wprost ze stanowisk produkcyjnych i ich transfer na obszar biznesowy. Informacje o realizacji produkcji mogą być pobierane bezpośrednio z maszyn oraz przy udziale pracowników bezpośrednio-produkcyjnych.

zapewnienie odpowiedniego poziomu niezawodności,

dotrzymanie limitów dla opóźnień czasowych,

konieczność korzystania z różnorodnych mediów komunikacyjnych,

konieczność pozyskiwania danych w różnych standardach komunikacyjnych – protokołach,

zapewnienie otwartości systemu,

jednolity model prezentacji danych.

Zastosowanie architektury obserwatora procesu pozwala na zintegrowanie różnych systemów informatycznych w przedsiębiorstwie. Generalnie, idea obserwatora procesu polega na utworzeniu jednolitego, spójnego modelu danych bieżących (utworzenie „obrazu” bieżącego stanu całej produkcji) i udostępnianie go aplikacjom biznesowym według ich potrzeb poprzez międzynarodowe standardy komunikacji (standard OPC) i wymiany danych. Zastosowanie serwera OPC, w roli obserwatora procesu, do integracji systemów w przedsiębiorstwie pozwala na usystematyzowanie struktury połączeń z warstwą procesową i pozyskiwanie danych w jednorodny, zgodny z międzynarodowymi standardami komunikacyjnymi sposób. Raz pobrane dane, służą wielu różnym systemom informatycznym. To istotnie podnosi efektywność pozyskiwania i transferu danych w przedsiębiorstwie.

Dostawa to przemieszczenie ("przepływ") ściśle określone partii dóbr od dostawcy do odbiorcy. Te dobra to, ogólnie, surowce, materiały, produkty, towary. Przemieszczenie to odbywa się w wyznaczone miejsce w określonym terminie.

Baza danych – zbiór danych zapisanych w ściśle określony sposób w strukturach odpowiadających założonemu modelowi danych. W potocznym ujęciu obejmuje dane oraz program komputerowy wyspecjalizowany do gromadzenia i przetwarzania tych danych. Program taki (często pakiet programów) nazywany jest "Systemem zarządzania bazą danych" (ang. DataBase Management System, DBMS). W ścisłej nomenklaturze baza danych oznacza zbiór danych, który zarządzany jest przez system DBMS.

Zobacz również

standard OPC

Linki zewnętrzne

Vortal poświęcony nowym technologiom i integracji systemów