关键词

工业物联网LLM集成数据上下文智能制造OPC UA

项目简介

supOS-CE是一个开源工业物联网平台，采用Unified Namespace (UNS)架构，旨在简化工业数据的采集、建模、存储和应用。其核心是构建一个统一的数据视图，并在此基础上支持各种应用，包括与大型语言模型 (LLM) 的集成。平台通过其内置的MCP服务器组件，使得LLM客户端能够以标准化的方式获取实时工业数据上下文、调用预定义功能，并利用数据进行分析或优化。

主要功能点

  • 灵活的数据采集： 通过Node-RED构建的Source Flow，连接各种工业设备和系统，进行实时协议转换和数据标准化。
  • 统一命名空间 (UNS)： 采用基于MQTT的语义化数据模型，通过主题层级和结构化JSONPayload来组织和管理工业数据。
  • 数据持久化： 将UNS中的时间序列数据存储在高性能时序数据库（如TimescaleDB, TDengine）中，将关系型数据存储在关系型数据库（如PostgreSQL）中。
  • 事件流程编排： 通过Node-RED构建Event Flow，处理Namespace数据，支持数据合并、处理以及为LLM应用准备上下文信息。
  • MCP服务器： 提供标准化的JSON-RPC接口，允许LLM客户端访问UNS资源（实时数据、元数据）和调用Tools（预定义功能），是LLM与工业数据交互的关键桥梁。
  • 支持Tools调用： 预定义了访问UNS数据的Tools，如查询主题树、获取实时数据等。

安装步骤

supOS-CE基于Docker进行部署，安装过程相对便捷：

  1. 准备环境： 确保您的系统安装了Docker和Docker Compose。
  2. 克隆仓库： 使用Git命令克隆supOS-CE的GitHub仓库到本地。 
    git clone https://github.com/FREEZONEX/supOS-CE.git
cd supOS-CE
  3. 配置环境变量： 复制 '.env.example' 为 '.env' 并根据您的部署需求修改配置，特别是 'VOLUMES_PATH'（用于存储平台数据）和 'ENTRANCE_DOMAIN'（平台的访问域名或IP）。
  4. 运行启动脚本： 执行仓库中的启动脚本来构建和启动所有Docker服务。 
    bash bin/startup.sh
  5. 访问平台： 平台启动后，通过浏览器访问 '.env' 文件中配置的 'ENTRANCE_DOMAIN' 和 'ENTRANCE_PORT'。默认用户名/密码为 'supos/supos'。

服务器配置 (供MCP客户端参考)

MCP服务器是supOS CE平台内部的一个组件。LLM客户端要连接到此MCP服务器，需要知道其访问方式。虽然具体的连接细节取决于supOS CE的内部实现，但通常LLM客户端需要配置一个JSON对象，包含服务器名称、以及如何启动与服务器通信的进程的命令和参数。以下是一个基于supOS CE Docker部署环境的可能配置示例（具体命令需参考supOS CE文档）：

{
  "serverName": "supOS-CE MCP Server",
  "command": "docker",             # 用于启动与MCP服务器通信进程的命令行工具
  "args": [                        # 传递给command的参数列表
    "exec",                        # docker exec 命令，在运行的容器内执行
    "<MCP服务器容器ID或名称>",     # 替换为运行MCP服务器的Docker容器的实际ID或名称
    "<MCP服务器启动命令或入口点>"  # 替换为MCP服务器在容器内部的实际启动命令或入口点
    # 例如: "node", "/app/mcp_server/index.js" (这只是一个示例，实际命令需查阅supOS CE文档或代码)
  ],
  "transport": "stdio",            # 假设MCP服务器通过Stdio进行通信 (实际支持的协议可能包括SSE, WebSocket等，需参考supOS CE文档)
  "description": "MCP Server for supOS CE platform, providing access to real-time industrial data (UNS) and defined Tools."
}

请注意：您需要替换上述配置中的占位符 '<MCP服务器容器ID或名称>' 和 '<MCP服务器启动命令或入口点>'。获取这些信息可能需要查看supOS CE的Docker Compose文件、容器日志或官方文档。

基本使用方法

  1. LLM客户端连接： 使用支持MCP协议的LLM客户端，并加载上述配置信息，与supOS-CE的MCP服务器建立连接。
  2. 探索Capabilities： 客户端连接成功后，可以请求服务器的能力声明 (Capabilities)，了解服务器提供了哪些Resources, Tools和Prompts。
  3. 访问数据（Resources）： LLM可以通过MCP请求访问UNS中的实时数据和历史数据，获取当前工况、设备状态等信息。
  4. 调用Tools： LLM可以根据对话需求，调用MCP服务器暴露的Tools，执行特定的操作或查询更详细的系统信息。
  5. Prompt交互： 如果MCP服务器定义了Prompt模板，LLM客户端可以利用这些模板来定制与LLM的交互模式。

通过这些功能，supOS-CE平台使得LLM能够深度理解和参与到工业流程中，例如进行故障诊断、生产优化建议、设备状态监控等。

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AI与计算

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