基于语义网关的制造企业异构信息系统集成建模方法和实现技术

针对制造企业异构系统集成"快速、灵活、松耦合、高柔性、透明"的综合需求，建立基于语义网关的异构系统集成框架模型，形成一套面向制造企业异构系统集成的方法体系，使应用服务在互操作的基础上，利用语义解析，通过配置的方式使企业的应用系统进行集成，促进分布式资源的有效集成，从而满足制造企业对信息系统快速、灵活的实施、更新和集成的需求；在国内首次建立语义网关概念和模型，研究语义网关模型涉及的语义描述标准、语义映射标准、语义解析机制、语义路由机制、语义发布更新机制等基础科技问题；在语义网关的基础上，形成一种信息系统系统集成建模方法，在模型设计阶段提高系统的集成性能。通过研究为制造业信息化和网络化制造的深化实施提供基础框架模型和方法支持，并且进行实验验证，一方面验证其科学性和正确性，另一方面展示其广阔的应用前景。

通过课题研究，提出了一种网络化制造中异构系统的集成框架模型，在框架模型中首次提出语义网关的概念，在此基础上建立了一种网络化制造中基于语义网关的异构系统集成体系结构，提出并建立了一种网络化制造中基于语义网关的异构系统集成建模方法，开发了原型系统进行了应用验证。.课题提出了一种基于语义网关的异构系统集成框架模型，在此框架模型中首次提出了语义网关的概念。建立了由语义描述标准、语义映射标准、语义解析、语义路由机制、语义发布更新机制和语义网关可靠性传输协议组成的语义网关六层结构概念模型。.该模型中研究了数据同步的定义模型、管理与处理机制模型。从而用于定义和配置需要在应用系统间进行同步的数据信息；用于建立应用系统信息与语义网关描述标准映射模型实现数据的语义识别和关联；用于捕获系统数据变更，并根据预先定义的数据同步关系模型实现各个系统间的数据同步。.建立了包括企业异构系统、以消息发布/订阅处理机制为核心的消息层、以两层语义解析与映射机制为核心的语义层、以服务接口语义解析为核心的服务层、由数据库适配和服务适配组成的语义网关适配器等组成的基于语义网关的异构系统集成体系结构。.形成了一种基于语义网关的异构系统集成运行方法。在语义网关的支持下，通过企业动态业务模式和信息同步模式，解决企业内业务流程的动态组合和数据信息在不同系统间的同步，使异构系统在松耦合的方式下进行集成运行，提高异构系统的集成的可配置性和灵活性。.提出并建立了一种基于语义网关的异构系统集成建模方法。该建模方法主要包括网络拓扑建模、信息集成建模和制造服务集成建模。网络拓扑建模方法建立了企业、信息系统、数据库和语义网关四个对象的语义描述模型以及用于描述它们之间的网络拓扑关系的语义映射模型。信息集成建模方法建立了用于描述异构系统的信息语义以及信息映射关系的信息语义描述模型和信息语义映射模型，建立了用于描述信息动态变更情况的信息语义发布模型以及用于描述信息动态变更的响应情况的信息语义订阅模型。服务集成建模方法则建立了用于描述制造服务接口的服务语义描述模型，用于描述制造服务与信息之间的关系的服务语义关联模型，用于描述制造服务接口之间的映射关系的服务映射模型，从而在系统的建模层面就充分考虑系统的集成问题。.最后，设计和开发了一套语义网关的原型系统和使能工具集，结合企业异构系统集成的实际需求，进行了应用验证，取得了较好的应用效果。