OCS系统是什么？工业自动化用途有哪些？

一、OCS系统概述

OCS系统（Open Control System）是一种开放式的控制系统，允许用户自定义编程逻辑，适应各种工业应用场景。它在工业自动化领域有广泛应用，包括工业机器人控制、流程工业控制、系统改造和扩容、特定应用场景以及系统性能优化等方面。

1、功能

• 工业机器人控制：通过多轴线性/角度传感器检测电机旋转角度位置，实现高精度机械控制，辅助工业机器人等设备的自动化操作。
• 流程工业控制：应用于流程工业控制领域，如炼油、化工、长输油气管道、LNG供应链等。通过工业光总线技术和软件定义I/O技术，实现工业现场信号输入/输出和传输环节的技术创新，降低项目建设成本和运营成本，简化自动化系统的工程设计，缩短项目建设时间。
• 系统改造和扩容：展现出良好的适应性，对于项目建设过程中的设计变更或后续的改造扩容，可以快速响应。新增的现场设备只需在就近的iDTU中寻找空余的I/O通道或安装新的iDTU来接入新增的现场信号，即使原有测点的信号类型发生改变，也只需在工程师站通过软件更改即可。
• 特定应用场景：适用于特殊需求的应用场合，如海上油气平台、罐区以及自动化系统的改造和扩容等。可以满足用户对于空间的苛刻要求，减少电缆桥架和仪表电缆的成本、电缆敷设的工作量和人工成本。
• 系统性能优化：通过全冗余容错设计、软件定义I/O信号类型、智能监测等技术，提高了系统的可靠性和安全性。可以适应室外恶劣天气及腐蚀性气体环境，支持ZONE 2区域安装，支持传统仪表、智能仪表接入，确保系统不间断运行。

• 实时计费：在线计费系统（Online Charging System，OCS）是一个实时的基于业务使用和系统进行交互计费的系统。在会话进行过程中收集计费信息，实现实时结算。如果账户没有钱了，业务也就停止了。例如移动的动感地带、神州行。
• 解决多种计费问题：主要是指参与通信过程控制的计费系统，能够解决用户实时信用控制、预付费使用数据业务和增值业务实时计费等问题。
• 支持多种计费类型：支持基于事件的计费类型（如短信、内容业务）、基于会话的计费类型（如话音、通用流量计费、内容流量计费）和基于交易型的计费类型（如支付业务）。
• 具备多种计费能力：支持多业务融合计费、实时计费、预付与后付融合计费，同时具备灵活的资费策略和业务交叉捆绑能力。

2、应用领域

• 工业自动化领域：如上述在工业自动化领域的功能所述，可用于工业机器人控制、流程工业控制、系统改造和扩容、特定应用场景以及系统性能优化等方面。

• 电信领域（以在线计费系统OCS为例）：是3GPP网络架构中最重要的组成部分之一，为3G、4G环境下计费支撑体系的建设提供支持，实现包括语言、短信、数据、增值业务在内的全业务计费控制。
• 云计算与软件即服务（SaaS）平台：在云计算环境中，Open Cache Service 可以缓存虚拟机镜像、软件安装包等经常使用的资源。对于 SaaS 平台，缓存用户频繁访问的应用功能模块、配置文件等数据，提高软件的运行效率和响应速度。
• 移动应用和物联网（IoT）：在移动应用开发中，缓存服务可以用于缓存应用内的图片、音频、视频等资源，减少用户的流量消耗和等待时间。对于物联网设备，缓存设备配置参数、传感器历史数据等信息，便于快速查询和分析。
• 乘员分类系统（OCS）：设计用于对前排座椅乘客的重量进行分类，并在特定条件下自动关闭前排乘客安全气囊。

3、技术架构

• 整体系统架构（以在线计费系统OCS为例）
  • 接入管理层：包含多个模块，包括路由分发模块、信息增强模块、协议适配模块、信息收发模块。路由分发模块可结合不同的区域、号段、业务类型、用户群等信息针对性地分发内部系统数据；协议适配模块需要对CCR请求信息进行转换处理；信息增强模块主要结合CCR请求信息涉及到的业务标识、被叫号、主叫号等信息，对呼叫业务类型、用户资料等相关信息作出补充；信息收发模块主要是在OCP协议基础上针对不同计费网元进行信息发送、信息接收。
  • 计费控制层：包含多个模块，包括超时管理模块、AOC服务模块、用户鉴权模块、会话管理模块和余额管理模块。超时管理模块是以会话为基础进行计费操作，可实时监控会话定时状态，并对异常会话展开监测；用户鉴权模块主要发挥余额管理、调度批价处理功能；会话管理模块具有会话建立以及关闭功能，同步全程监控会话；余额管理模块主要涉及费用实时扣费，信用控制，补款，余额查询等。
  • 计费处理层：可以正向批价形式对用户所需使用量和提供的金额进行计算，还可以反向批价形式对连续使用量最高值进行计算，包括时长、流量等。除此以外，在此层还可利用余额管理模块展开补费、扣费、余额返还、预留、余额查询等操作。
  • 运维管理层：若在OCS系统运行过程中CPU使用量较大并达到一定阈值，系统会自动提供过载保护，在CPU使用率逐步下降之后，过载保护处理相关业务请求将自动取消，从而自动对系统实现过载管理。
• 接口和协议：要做好实时计费接口设计。当各网元将业务请求传输到实时计费接口后，该接口要同步把计费信息传输至OCS，为鉴权以及计费提供基础，同步实现信息反馈。同时，设计中要关注OCS和业务网元接口协议，以OCP协议为基础，使各项外部网元和通用接口实现顺利通信。最后，要对OCS和HB系统之间设计接口，主要利用余额更新接口针对预付费用户展开实时的余额管理，及时更新用户状态信息，如更新余额、同步产品信息、同步计费参数、同步更新用户资料等。
• 分布式部署架构：在电信业务中，业务数据快速增长，数据存储以及数据访问量巨大，需要研发自主产权的分布式数据库，采用分库分表方式提供可扩展的服务容量和存储容量，采用数据库代理方式提供数据透明访问以及平滑扩缩容能力。
• 用户资料同步接口：在对用户资料同步接口进行设计期间，主要选择紧耦合方式，在CRM系统支持下，把用户变更/新增等信息传输至HB，并据此对用户是否为OCS用户作出判断。当判断其属于OCS用户，则经HB系统同步更新用户资料；若不属于OCS用户，则不需处理。
• 余额管理：在线计费系统OCS可利用HB和OCS对应的余额管理进行余额访问、查询用户状态、上载或下载余额和累积量，并实现账本扣费、余额充值等。余额访问有两种模式，cs模式和异步模式。原来本地余额采用直连方式访问，跨主机的余额使用余额代理异步访问。现在单个处理槽内，OCS应用采用CS方式直接访问余额中心；跨处理槽、跨站点的余额访问依然采用余额代理的方式。余额服务器有运行余额代理服务，供跨异步方式余额访问使用。每台OCS主机上依然运行余额代理，以处理异步模式下的余额确认消息。在余额管理中，首先对用户切换流程成功与否进行逻辑判断，若成功，需将执行上载消息传输至余额上载模块。其次锁定账户，同时对HB余额上载服务加以调用，更新OCS余额。在余额充值中，首先将VC充值请求传输至HB，结合相应请求信息对是否属于OCS用户做出判定。若判定其为OCS用户，进入到充值流程；若判定其属于历史欠费用户，要先将历史欠费扣除之后，再把剩余金额传输至OCS系统。

二、OCS系统在云计算领域通常指的是哪个服务

1、数据访问与存储优化

• 高速数据访问：OCS 支持海量小数据的高速访问，能显著缓解后端存储压力。当用户请求数据时，它可快速从缓存中调取，而非每次都从后端存储读取，大幅提升网站或应用的响应速度。例如，电商网站的商品详情页数据，经 OCS 缓存后，用户访问时能瞬间加载。
• Key - Value 数据结构：采用 Key - Value 的数据结构，这种结构简单高效，方便数据的存储与检索。应用程序只需通过唯一的 Key 就能快速获取对应 Value，像社交 APP 中用户个人信息，以用户 ID 为 Key 存储，方便随时调取。
• Memcached 协议兼容：兼容 Memcached 协议的客户端可与 OCS 通信，这意味着许多现有的基于 Memcached 的应用能轻松迁移到 OCS 上，无需大规模代码修改，降低了应用适配成本。

2、部署与应用场景优势

• 即开即用快速部署：支持即开即用的方式快速部署，企业无需复杂的前期准备，能迅速搭建缓存环境。对于新上线的动态 Web 或 APP 应用，可快速借助 OCS 提升性能。
• 减轻数据库压力：对于动态 Web、APP 应用，OCS 可缓存频繁访问的数据，如热门文章、高频查询结果等，减少对数据库的访问次数，减轻数据库压力，进而提高网站整体响应速度，保障应用在高并发场景下稳定运行。

3、服务特性

• 性能优越：基于内存的设计，使得数据读写速度极快，能满足对响应时间要求苛刻的应用场景，如在线游戏的实时数据缓存。
• 服务可靠：具备完善的容错机制与备份策略，保障缓存服务的高可用性，避免因单点故障导致应用数据访问异常。
• 安全保障：通过多种安全手段，如访问权限控制、数据加密等，确保缓存数据不被非法访问与篡改，保护企业与用户数据安全。
• 弹性伸缩：可根据业务量的变化动态调整缓存资源，业务高峰时自动增加资源保障性能，业务低谷时释放资源节省成本，适应不同规模企业的业务波动。
• 管理透明：提供直观的管理界面与监控工具，企业能清晰了解缓存使用情况、性能指标等，便于及时优化与管理。

三、OCS系统在工业自动化领域有哪些常见用途

OCS系统（Open Control System）是一种开放的控制系统架构，它在工业自动化领域有着广泛的应用。以下是一些常见的用途：

• 工业机器人控制：OCS系统可以用于工业机器人的控制，通过多轴线性/角度传感器检测电机旋转角度位置，实现高精度机械控制，辅助工业机器人等设备的自动化操作。
• 流程工业控制：OCS系统可以应用于流程工业控制领域，如炼油、化工、长输油气管道、LNG供应链等。它通过工业光总线技术和软件定义I/O技术，实现了工业现场信号输入/输出和传输环节的技术创新，降低了项目建设成本和运营成本，简化了自动化系统的工程设计，缩短了项目建设时间。
• 系统改造和扩容：OCS系统展现出良好的适应性，对于项目建设过程中的设计变更或后续的改造扩容，可以快速响应。新增的现场设备只需在就近的iDTU中寻找空余的I/O通道或安装新的iDTU来接入新增的现场信号，即使原有测点的信号类型发生改变，也只需在工程师站通过软件更改即可。
• 特定应用场景：OCS系统还可以适用于特殊需求的应用场合，如海上油气平台、罐区以及自动化系统的改造和扩容等。它可以满足用户对于空间的苛刻要求，减少电缆桥架和仪表电缆的成本、电缆敷设的工作量和人工成本。
• 系统性能优化：OCS系统通过全冗余容错设计、软件定义I/O信号类型、智能监测等技术，提高了系统的可靠性和安全性。它可以适应室外恶劣天气及腐蚀性气体环境，支持ZONE 2区域安装，支持传统仪表、智能仪表接入，确保系统不间断运行。

综上所述，OCS系统在工业自动化领域的应用不仅限于单一的控制任务，它的灵活性和可扩展性使其能够适应各种复杂的工业环境和需求，从而提高生产效率和系统性能。

四、OCS系统在区块链领域有哪些核心技术特点

OCS系统（OpenChain Standard）是一个关于区块链技术的开源规范，旨在简化区块链技术在企业间的使用和实施。OCS系统的核心技术特点主要体现在以下几个方面：

• 分布式账本技术：OCS系统利用分布式账本技术，实现了数据的去中心化存储。这种技术确保了数据的透明性和安全性，因为所有节点上的账本都会同步更新，避免了单点故障和数据丢失。
• 共识机制；为了保证分布式账本的安全性和可信度，OCS系统采用了共识机制来决定哪些交易被确认并添加到区块链上。常见的共识机制包括工作量证明（PoW）、权益证明（PoS）和委托权益证明（DPoS）等，这些机制确保了网络中的节点能够达成一致，防止了双重支付和其他欺诈行为。
• 加密算法：OCS系统采用加密算法来保证交易的安全性，并保护用户的隐私信息。这些算法包括散列函数、签名算法和对称密钥加密，它们共同确保了数据的完整性和不可篡改性。
• 智能合约：OCS系统上的智能合约可以自动执行复杂的业务逻辑，无需第三方机构进行监管或仲裁。智能合约的编写需要高度的逻辑严谨性和精确性，以避免执行错误或安全漏洞。
• 分布式存储：OCS系统使用分布式存储技术来存储大量数据，避免单点故障和数据丢失。这种存储方式确保了数据的持久性和可靠性。

综上所述，OCS系统通过上述核心技术特点，为区块链技术在企业间的应用提供了一个标准化的框架，有助于降低成本、提高效率，并增强系统的安全性和透明度。