智能制造遇到了怎樣的新機(jī)遇

“工業(yè)4.0”被看作是以智能制造為主導(dǎo)的“第四次工業(yè)革命”。它的理念源自信息技術(shù)與工業(yè)技術(shù)的融合，通過(guò)信息物理系統(tǒng)（CPS）實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期中各制造單元間相互獨(dú)立地自動(dòng)交換信息、觸發(fā)動(dòng)作和實(shí)現(xiàn)控制，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。 “工業(yè)4.0”時(shí)代將改變整個(gè)生產(chǎn)技術(shù)的使用，整個(gè)系統(tǒng)將更加智能，聯(lián)網(wǎng)更加緊密，不同組件之間可以相互溝通，工作更快、做出反應(yīng)也更加迅速。

不久的未來(lái)，生產(chǎn)過(guò)程中的每一步都將在虛擬世界被設(shè)計(jì)、仿真以及優(yōu)化，為真實(shí)的物理世界包括物料、產(chǎn)品、工廠等建立起一個(gè)高度仿真的數(shù)字化“雙胞胎”。

前段時(shí)間和大家分享了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中通訊協(xié)議中幾個(gè)常用的多源數(shù)據(jù)類型解析技術(shù)運(yùn)用，看到后臺(tái)大家很多留言及熱烈討論，實(shí)際上未來(lái)工廠不僅需要“大數(shù)據(jù)”，更需要“智能數(shù)據(jù)”。

近些年來(lái)，隨著云計(jì)算，云應(yīng)用，云服務(wù)相對(duì)成熟應(yīng)用，緊接著又出現(xiàn)了“霧計(jì)算”，“霾計(jì)算”，“邊緣計(jì)算”，“認(rèn)知計(jì)算”等等。所以今天我們接著上次的話題，分享“邊緣計(jì)算”在未來(lái)工業(yè)4.0中的運(yùn)用機(jī)遇。

邊緣計(jì)算——CPS的核心

2016年11月30日，邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)表《邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟白皮書》，重點(diǎn)闡述邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)與關(guān)鍵挑戰(zhàn)，介紹邊緣計(jì)算定義與內(nèi)涵，展示邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟頂層設(shè)計(jì)與運(yùn)作模式，制定邊緣計(jì)算參考架構(gòu)與技術(shù)框架（如下圖）。

該架構(gòu)基于分層設(shè)計(jì)，包含應(yīng)用域、數(shù)據(jù)域、網(wǎng)絡(luò)域、設(shè)備域四個(gè)功能域。在應(yīng)用域，將基于設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)功能域提供開放接口，實(shí)現(xiàn)邊緣行業(yè)應(yīng)用，支撐邊緣業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)。在數(shù)據(jù)域，提供數(shù)據(jù)優(yōu)化服務(wù)，包括數(shù)據(jù)的提取、聚合、互操作、語(yǔ)義化以及分析與呈現(xiàn)的全生命周期服務(wù)，并保障數(shù)據(jù)的安全與隱私性。在網(wǎng)絡(luò)域，將為系統(tǒng)互聯(lián)、數(shù)據(jù)聚合與承載提供聯(lián)接服務(wù)。在設(shè)備域，將通過(guò)貼近或嵌入傳感、儀表、機(jī)器人和機(jī)床等設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)，支撐現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的智能互聯(lián)及智能應(yīng)用。

據(jù)IDC（互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2020年將有超過(guò)500億的終端與設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。未來(lái)超過(guò)50%的數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)分析、處理與儲(chǔ)存。

面對(duì)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的趨勢(shì)，我們需要全面物聯(lián)海量的傳感數(shù)據(jù);將OT（Operation Technology）與ICT（Information and Communication Technology）融合，形成數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的分布式智能控制;

而邊緣計(jì)算正是充分利用物端的嵌入式計(jì)算能力，以分布式信息處理的方式實(shí)現(xiàn)物端的智能和自治，并與云計(jì)算結(jié)合，通過(guò)云端的交互協(xié)作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體的智能化。在智能互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，面向分布式的感知、決策與控制的通信與計(jì)算將迎來(lái)革命性的發(fā)展機(jī)遇。

邊緣計(jì)算是在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，融合網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用核心能力的開放平臺(tái)，就近提供邊緣智能服務(wù)，滿足行業(yè)數(shù)字化在敏捷聯(lián)接、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的關(guān)鍵需求。換言之，邊緣計(jì)算接近于工業(yè)上的分布式自律的概念，在基于互聯(lián)網(wǎng)的異構(gòu)分布式計(jì)算環(huán)境下，集中與分散相結(jié)合，既有效利用互聯(lián)網(wǎng)的資源，又保證了用戶系統(tǒng)的自律性、安全性和健壯性。

邊緣計(jì)算與工業(yè)控制系統(tǒng)有密切的關(guān)系，具備工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)接口的工業(yè)控制系統(tǒng)本質(zhì)上就是一種邊緣計(jì)算設(shè)備，解決工業(yè)控制高實(shí)時(shí)性要求與互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量的不確定性的矛盾。過(guò)去，我們已經(jīng)對(duì)云計(jì)算非常熟悉，而邊緣計(jì)算更像是云計(jì)算的補(bǔ)充和發(fā)展，兩者相互之間無(wú)法替代。

未來(lái)，在大部分的應(yīng)用場(chǎng)景，邊緣計(jì)算和云計(jì)算將同時(shí)出現(xiàn)，相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)，相得益彰，聯(lián)手解決大數(shù)據(jù)時(shí)代的計(jì)算問題。

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