2023工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算的探索與思考

《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算的探索與思考》工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展向全面互聯(lián)的新階段演進(jìn)(TheevolutionofindustrialInternettoanewstageofcomprehensiveinterconnection)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過實現(xiàn)人、機(jī)、物等的全面互聯(lián)，構(gòu)建起全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈全面連接的新型工業(yè)生產(chǎn)制造和服務(wù)體系（Throughtherealizationofthecomprehensiveinterconnectionofpeople,machinesandthings,theindustrialInternethasbuiltanewindustrial

應(yīng)用創(chuàng)新(ApplicationInnovation)平臺(platform)資源配置中心(Resourceallocationcenter)能源

安全(security)

智能化(Intellectualization)全局智能(Globalintelligence)發(fā)展manufacturingandservicesystemwithallelements,allindustrialchainsandallvaluechainsconnectedinanall-roundway）- 范圍：制造業(yè)與非制造業(yè)(Scope:manufacturingandnon

物流企業(yè)智能產(chǎn)品

設(shè)計企業(yè)用戶 金融機(jī)構(gòu)

醫(yī)療交通 建筑...

防護(hù)中心(ProtectionCenter)

網(wǎng)絡(luò)化(Networking)階全面互聯(lián)階(Comprehensiveinterconnection)manufacturing)- 組成：網(wǎng)絡(luò)、平臺、安全、邊緣計算、工業(yè)智能……

工廠外網(wǎng)(Factoryexternal

標(biāo)識解析體系(Identityanalysissystem)生產(chǎn)線

工廠內(nèi)網(wǎng)(Intranet)

段(Develo-pment- (Composition:network,platform,edgecomputing,industrialintelligence)

network)

設(shè)備 網(wǎng) 物料 系統(tǒng)絡(luò)

勞動者

stage)

數(shù)字化(Digitization)單點優(yōu)化- 對象：全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈(Object:allelements,allindustrialchain,andallvaluechain)

(network)

互聯(lián)互通基礎(chǔ)(Foundationofinterconnection)

(Singlepointoptimization)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟目前有正式會員單位1383家（TheAllianceofIndustrialInternethas1383members）

指導(dǎo)委員會 專家委員會 指導(dǎo)委員會 理事長單位：中國信息通信研究院測試床組安全組平臺組網(wǎng)絡(luò)組需求組總體組（Chairman:CAICT）測試床組安全組平臺組網(wǎng)絡(luò)組需求組總體組

工作組（WG/WorkingGroup）

理事會垂直行業(yè)組頻譜組產(chǎn)業(yè)發(fā)展組上海分聯(lián)盟理事會垂直行業(yè)組頻譜組產(chǎn)業(yè)發(fā)展組

廣東分聯(lián)盟重慶分聯(lián)盟江蘇分聯(lián)盟重慶分聯(lián)盟江蘇分聯(lián)盟湖北分聯(lián)盟（擬）貴州分聯(lián)盟政策法規(guī)與投融資組國際合作與對外交流組技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)組…………APP湖北分聯(lián)盟（擬）貴州分聯(lián)盟政策法規(guī)與投融資組國際合作與對外交流組技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)組…………APP工業(yè)大數(shù)據(jù)特設(shè)組邊緣計算特設(shè)組工業(yè)大數(shù)據(jù)特設(shè)組邊緣計算特設(shè)組知識產(chǎn)權(quán)特設(shè)組標(biāo)識特設(shè)組工業(yè)智能特設(shè)組工業(yè)無線特設(shè)組工業(yè) 特設(shè)組工業(yè)區(qū)塊鏈特設(shè)組開源特設(shè)組輕工家電鋼鐵制造汽車工業(yè)電子信息能源電力供應(yīng)鏈與物流工程機(jī)械船舶工業(yè)生物醫(yī)藥高端裝備建筑工程能源化工工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)—功能架構(gòu)總體視圖(IndustrialInternetArchitecture-FunctionalArchitectureOverview)決策流決策優(yōu)化(Decisionoptimization)數(shù)據(jù)互通描述診斷預(yù)測指導(dǎo)可用性決策流決策優(yōu)化(Decisionoptimization)數(shù)據(jù)互通描述診斷預(yù)測指導(dǎo)可用性完整性(Threefunctionalsystems:network,platformandsecurity)實施層次(Implementationlevelcoversalllinks:frominsidetooutsideoftheenterprise,equipmentsystementerpriseindustry)垂直行業(yè)通等延伸數(shù)據(jù)流(Verticalindustriesexpandinmanyfields:frommanufacturingtootherindustries,toenergy,medicalcare,transportation,etc)數(shù)據(jù)流

標(biāo)識解析標(biāo)識解析設(shè)備ipment)

平臺應(yīng)用層(applicationlayer)平臺應(yīng)用層(applicationlayer)PaaS層邊緣層(edgelayer)(sys

企業(yè))(enterprise))

核心功能產(chǎn)業(yè)核心功能數(shù)字模型(Digitalmodel)工業(yè)模型數(shù)據(jù)模型數(shù)字模型(Digitalmodel)工業(yè)模型數(shù)據(jù)模型感知控制(Perceptualcontrol)信息采集指令執(zhí)行物理資產(chǎn)保密性工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系：新技術(shù)引領(lǐng)，支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全方位能力打造安全數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)工業(yè)大數(shù)據(jù)安全數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)工業(yè)大數(shù)據(jù)AI……計算…區(qū)塊高性能計算…控制……知識圖譜機(jī)器學(xué)習(xí)安全保護(hù)技術(shù)監(jiān)控采集技術(shù)執(zhí)行驅(qū)動技術(shù)工業(yè)控制技術(shù)云計算邊緣計算（Edgecomputing）嵌入式計算交互&應(yīng)用工業(yè)APP低代碼開發(fā)技術(shù)…應(yīng)用云端協(xié)同技術(shù)人機(jī)交互技術(shù)（可視化、AR/VR…)工業(yè)軟件技術(shù)流程優(yōu)化技術(shù)…仿真驗證技術(shù)三維設(shè)計技術(shù)加密算法技術(shù)訪問控制工業(yè)軟件技術(shù)流程優(yōu)化技術(shù)…仿真驗證技術(shù)三維設(shè)計技術(shù)加密算法技術(shù)訪問控制技術(shù)存儲技術(shù)管理技術(shù)治理技術(shù)通信 標(biāo)識技術(shù) 工業(yè)總線&以太網(wǎng)Wi-FiWi-Fi65GSDN…通信 標(biāo)識技術(shù) 工業(yè)總線&以太網(wǎng)Wi-FiWi-Fi65GSDN…OPCUANBIOTTSN感知…傳感技術(shù)測量技術(shù)工業(yè)視覺裝備 …增材制造AGV數(shù)控機(jī)床工業(yè)機(jī)器人隱私保護(hù)技術(shù)入侵檢測技術(shù)數(shù)字水印技術(shù)數(shù)字簽名技術(shù)邊緣計算工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)（EdgecomputingisthekeytechnologyofindustrialInternet）態(tài)可以分為邊緣控制器，邊緣網(wǎng)關(guān)和邊緣云。 部署（Fromtheperspectiveofdeployment,edge 視圖（deploymentcomputingnodedevicescanbedeployedinproductionlines,workshopsandfactories.Thedeviceformscanbedividedintoedgecontroller,edgegatewayandedgecloud）

view）邊緣到云，從工廠自動化到云端應(yīng)用（Edgetocloud,fromfactoryautomationtocloudapplication）當(dāng)前重點實現(xiàn)數(shù)據(jù)接入、協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)預(yù)處理與邊緣智能應(yīng)用等功能（Atpresent,itfocusesonthefunctionsofdataaccess,protocolconversion,datapreprocessingandedgeintelligentapplication）preprocessing）2、協(xié)議解析preprocessing）2、協(xié)議解析（Protocolanalysis）邊緣計算節(jié)點（Edge5、邊云協(xié)同（Edgecloudcoordination）（模型迭代）（Modeliteration）邊緣計算節(jié)點（Edgecomputingnode）computingnode）4、邊緣智能1、數(shù)據(jù)接入（Dataaccess）（Edgeintelligence）控制流邊緣計算節(jié)點computingnode）數(shù)據(jù)流ModBus/Profinet/CCLink/HostLink/…PLCAPPAPPHMI/SCADA3、數(shù)據(jù)預(yù)處理（Data工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺（IndustrialInternetplatform）邊緣層設(shè)備層工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算應(yīng)用探索方向-生產(chǎn)過程優(yōu)化（ResearchdirectionofindustrialInternetedgecomputingapplicationproductionprocessoptimization）基于邊緣計算實現(xiàn)的（Theverticalintegrationofalllevelsofdataintheenterprisebasedonedgecomputing,withthehelpofadvanceddataanalysisandintelligentcontrolmanagementequipment,formsatransparentandaccurateproductionprocessoptimizationapplicationmode.）系統(tǒng)級優(yōu)化：質(zhì)量管理優(yōu)化（Systemleveloptimization:qualitymanagementoptimization）在數(shù)據(jù)平臺中進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)與其他生產(chǎn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性分析，輔助MES行實時質(zhì)量管控與反饋調(diào)節(jié)，降低產(chǎn)品不良率系統(tǒng)級優(yōu)化：生產(chǎn)管理優(yōu)化（Systemleveloptimization:ProductionManagementOptimization）在數(shù)據(jù)平臺中實現(xiàn)底層裝備運(yùn)行數(shù)據(jù)和上層企業(yè)管理數(shù)據(jù)的縱向集成，基于邊緣計算提供的內(nèi)嵌智能算法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從而提高排產(chǎn)、調(diào)度、人員等管理準(zhǔn)確性邊緣智能：工藝優(yōu)化（EdgeIntelligence:processoptimization）采集裝備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，在具備邊緣計算能力的控制系統(tǒng)中進(jìn)行實時優(yōu)化分析，尋找并反饋最佳工作參數(shù)，提升工作品質(zhì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算應(yīng)用探索方向-全生命周期優(yōu)化（ResearchdirectionofindustrialInternetedgecomputingapplication-lifecycleoptimization）。（Beforetheactualmanufacturingofproducts,thecapabilityandalgorithmmodelprovidedbyedgecomputingcanoptimizethemanufacturingprocess,reducecostsandimproveefficiency）在設(shè)計階段進(jìn)行成產(chǎn)效果的預(yù)測和優(yōu)化智能服務(wù)：在設(shè)計階段進(jìn)行成產(chǎn)效果的預(yù)測和優(yōu)化智能服務(wù)：實時分析產(chǎn)品數(shù)據(jù)，提供預(yù)測性維護(hù)等智能服務(wù)利用邊緣控制器上的工藝仿真軟件對制造過程進(jìn)行模擬，在設(shè)計階段進(jìn)行成產(chǎn)效果的預(yù)測和優(yōu)化。智能服務(wù)（Intelligentservice）利用邊緣計算設(shè)備采集的數(shù)據(jù)和加載在邊緣計算設(shè)備上的智能服務(wù)APP，對產(chǎn)品情況進(jìn)行實時分析，提供預(yù)測性維護(hù)等智能服務(wù)。中國信通院聯(lián)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等組織開展一系列研究工作（ThechangeanddevelopmentofedgecomputinginindustrialInternetsystem） 白皮書（White 白皮書（WhitePaper） 形成《離散制造業(yè)邊緣計算解決方案白皮書》等系列成果（Releasedaseriesofachievementssuchasthe《WhitePaperonDiscreteManufacturingEdgeComputingSolutions》）行業(yè) 全面推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算的聯(lián)盟、行業(yè)、國家和國際系列標(biāo)準(zhǔn)（Promotethestandardsofalliance、industry、nationalandinternationalabout``IndustrialInternetEdgeComputing''） 典型案例(UseCase) 聯(lián)合產(chǎn)業(yè)各界總結(jié)近20個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算的典型場景應(yīng)用案例，為企業(yè)提供部署參考（Summarizenearly20applicationscenariosofIndustrialInternetedgecomputingscenariosandprovidedeploymentreferencesforenterprises）研制標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)各界聯(lián)合建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算實驗室產(chǎn)業(yè)各界聯(lián)