工业互联网边缘计算网络发展趋势及建议

2021-09-13 11:04:29
泛数字经济
云计算
工业互联网
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边缘计算网络在工业互联网中的作用,包括将边缘设备进行汇聚,将园区网与MEC进行互联,将多点MEC进行协同,从而满足未来工业生产的需求,其发展方向是提供高效、灵活、稳定的连接。

一、工业互联网边缘计算网络未来展望

工业互联网时代已经逐步开启,无论是在技术还是产业应用方面,都有巨大的发展空间,研究和应用工业互联网的企业或机构可以在现有的网络、计算、通信、制造信息化等方面发挥创造力,丰富其中的技术内涵和应用模式,为新的互联网时代的工业进步探索更有效率的发展途径。当然,工业互联网不仅仅是简单的对互联网的应用,工业技术与产业在互联网的环境中还可以建立更加具有革命性的体系,借助为发展互联网、移动通信、云计算而建立的全社会的基础设施资源,把工业体系与相关联的渠道和系统联系起来,构建一个可以相互融合、互为作用、相互服务的高效网络,为工业产品制造、应用运行、全生命周期状态等过程提供更加丰富的数据,为全方位的系统优化提供依据,并为在线服务创造技术条件。

工业互联网是传统制造业转型和升级为智能制造的重要保障,智能制造是制造体系的全面升级,涉及产业链的各个环节,贯穿于产品生命周期的每个阶段(设计生产物流销售服务)。我国智能制造将工业互联网作为重要基础设施,此次疫情背景下,工业互联网和5G、MEC、人工智能、大数据中心一起,成为国内“新基建”投入的重点,为工业智能化提供共性的基础设施和能力支撑。工业互联网中的边缘计算网络作为“新基建”的网络基础设施建设重要一环,其建设需要在此过渡过程中逐步升级,在边缘连接传统制造与智能制造,实现“云网边”协同,为工业互联网的发展与未来智能制造的成功转型奠定坚实的基础。

从工业智能制造发展的角度来看,如何保证原有生产的情况下,通过工业互联网突破传统方式的壁垒,提高生产效率,扩大生产规模,是未来工业互联网发展的一个方向。边缘计算网络在工业互联网中的作用,包括将边缘设备进行汇聚,将园区网与MEC进行互联,将多点MEC进行协同,从而满足未来工业生产的需求,其发展方向是提供高效、灵活、稳定的连接。当前,新冠肺炎疫情在中国逐步得到控制,但在欧美等其它国家的形势不容乐观。在国内的整体疫情防控形势要求下,很多企业,尤其是制造业企业已经逐步将生产方式由过去大量人工劳动方式转变为机器代替人的自动化生产方式。通过这次疫情,中国传统制造业充分认识到数字化、网络化、智能化生产方式的重要性和大数据平台、工业互联网平台建设的真正价值。而如何将传统方式中的生产设备、生产数据通过边缘网络以最高效的方式汇聚到工业互联网中来,实现“云网边”协同,是边缘计算网络未来的发展方向。

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工业互联网边缘计算网络发展建议

工业互联网用三句话概括:数据采集是基础,工业PaaS(平台即服务)是核心,工业APP是关键,即通过大范围和深层次的数据采集,构建工业大数据管理和服务平台,形成满足不同行业、不同场景的应用服务。在“数字基建”推动下,只有通过构建“端、网、云、业”的网络集聚生态,才能实现工业互联网的整体发展。

其中,“端”和“网”是边缘计算网络研究的范畴:“端”是智能感知,数据采集是工业互联网的基础,而如何将采集的数据更有效的传送到网络上,就需要将“端”接入到边缘计算网络中。车间是制造企业使用与产生数据的重要场所,传感器无处不在,如何将传感器更灵活高效的接入边缘计算网络,实现实时的数据传送,是工业互联网边缘计算网络中需要进一步解决的问题。工业互联网一方面给传感器企业带来了机会与挑战,另一方面,也对边缘网络的兼容性与灵活性带来了更高的要求,以达到网络化、通用化、智能化的更高目标。

“网”是互联互通,连接即服务,工业互联网与5G+MEC的融合是未来的看点。5G+MEC带来的高带宽、低时延、支持海量接入等方面的优势,具备与工业互联网深度融合的潜力。IT与OT的融合,在通讯机制和数据结构层面,实现了真正意义上的互联互通。工厂内部网络呈现出扁平化、IP化、无线化及灵活组网的发展趋势,并逐步融合为同一张全互联网络,工厂外部网络则呈现出工业生产信息系统与互联网的深度协同与融合,结合边缘计算接入网络、边缘计算内部网络以及边缘计算互联网络的技术扩展,以真正实现IT系统与互联网的融合、OT系统与互联网的协同、企业专网与互联网的融合、产品服务与工业互联网的融合等目标。

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工业互联网通过构建网络、平台、安全三大功能体系,打造人、机、物全面互联的新型网络基础设施。在此网络体系中,网络是互联的基础,涉及人、机、法、料、环全要素和产品生命周期各环节,将工业全系统、全产业链、全价值链深度互联;平台体系是核心,在传统工业云平台的基础上,通过物联网、大数据、人工智能等技术的应用,实现制造能力开放、知识经验复用和开发者集聚;安全体系是保障,可以识别和抵御安全威胁、化解各种安全风险。边缘计算网络只有结合传输与承载网络、平台体系、安全保障功能共同发展,才能够更好的满足工业互联网对于未来智能制造的整体需求。

此外,我国作为世界第一制造大国和网络大国,为了将我国建设成为制造强国和网络强国,应该高度重视工业互联网在工业制造领域的推动作用,将其与5G、MEC协同发展,聚焦各工业领域,积极推进5G、MEC与工业互联网的融合应用和创新发展,推动生产制造服务体系升级、产业链延伸和价值链拓展,从而产生叠加倍增效应,助力企业实现远程协同管理、产品服务化、供需对接实时化、智能化生产和管控精细化、无人化等。

工业互联网对工业领域自身的革命性影响也必将是深远的,以制造业为例,正在酝酿和发展的基于网络和数据的智能制造正在深刻的影响着制造技术和制造过程的组织模式,正在从解放生产力中获得更加高效和低成本的制造能力。边缘计算网络作为基础设施中的互联基石,在汇聚与协同中起着至关重要的作用,因此,对于工业互联网中的边缘计算网络开展持续的深入研究是十分必要的,需要企业界、科研机构和相关领域的有识之士积极参与。

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