在日前閉幕的重慶中國智能博覽會上，有大量的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造的展示，其中有一個工業(yè)攝像頭與邊緣計算設備結(jié)合的應用，工業(yè)攝像頭對精細器件進行質(zhì)量鑒別，這一信息被存儲在邊緣設備中，對收集到的信息再做分析處理。其實這樣的場景在工業(yè)制造中非常多，隨著各種可以聯(lián)網(wǎng)的設備越來越多，如溫度、濕度、攝像頭、紅外感應等在工業(yè)現(xiàn)場的大量使用，邊緣計算在智能制造中將會有非常廣泛的應用空間。

邊緣計算是CPS核心

據(jù)IDC(互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，到2020年將有超過500億的終端與設備聯(lián)網(wǎng)。未來超過50%的數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡邊緣側(cè)分析、處理與儲存。邊緣計算正是充分利用物聯(lián)網(wǎng)終端的嵌入式計算能力，并與云計算結(jié)合，通過云端的交互協(xié)作，實現(xiàn)系統(tǒng)整體的智能化。

其實在工業(yè)內(nèi)網(wǎng)中，在離工業(yè)現(xiàn)場近的地方，融合網(wǎng)絡、計算、存儲、應用核心能力的開放平臺，就近提供邊緣智能服務，是滿足制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中提出的快速聯(lián)接、實時業(yè)務、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應用智能、安全保護等方面的關鍵需求。

有專家認為，“工業(yè)4.0”的核心是CPS(信息物理系統(tǒng))，而融合了網(wǎng)絡、計算、存儲、應用核心能力的邊緣計算，顯然又是CPS的核心。邊緣計算與工業(yè)控制系統(tǒng)有密切的關系，具備工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)接口的工業(yè)控制系統(tǒng)本質(zhì)上就是一種邊緣計算設備，解決工業(yè)控制高實時性要求與互聯(lián)網(wǎng)服務質(zhì)量的不確定性的矛盾。

例如，目前規(guī)模以上冶金企業(yè)，信息化已經(jīng)頗有成效，但缺少的是終端的智能。冶金的物流跟蹤是典型的CPS，物理與化學形態(tài)經(jīng)常發(fā)生改變，控制過程有一定難度。邊緣計算在其中發(fā)揮著重要作用，是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術的有效補充。

在目前普遍采用的基于PLC、DCS、工控機和工業(yè)網(wǎng)絡的控制系統(tǒng)中，位于底層、嵌于設備中的計算資源，或多或少都是邊緣計算的資源。只是目前這些資源比較紛雜、獨立、低效，未能充分實現(xiàn)互聯(lián)、互通、互操作，未能充分標準化和平臺化。當然，這也就難以滿足現(xiàn)代應用場景在實時、安全、大容量、高速度、自適應計算和通信等方面對它的要求。

邊緣計算是小型專家系統(tǒng)

作為邊緣計算的具體表現(xiàn)形式，工業(yè)CPS在底層通過工業(yè)服務適配器，將現(xiàn)場設備封裝成web服務;在基礎設施層，通過工業(yè)無線和工業(yè)SDN網(wǎng)絡將現(xiàn)場設備以扁平互聯(lián)的方式聯(lián)接到工業(yè)數(shù)據(jù)平臺中;在數(shù)據(jù)平臺中，根據(jù)產(chǎn)線的工藝和工序模型，通過服務組合對現(xiàn)場設備進行動態(tài)管理和組合，并與MES等系統(tǒng)對接。工業(yè)CPS系統(tǒng)能夠支撐生產(chǎn)計劃靈活適應產(chǎn)線資源的變化，舊的制造設備快速替換與新設備上線。

一直在做工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的東方國信在這一領域中有近十年的經(jīng)驗。“我們發(fā)現(xiàn)平臺、模型、算法都要基于傳感器采集的數(shù)據(jù)，所以從傳感器的數(shù)據(jù)源頭端開始做。”東方國信工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院院長趙宏博告訴記者，僅從工業(yè)高爐單個應用場景看，就需要紅外成像、熱成像、激光雷達、數(shù)字測溫芯片、柔性變偶等各種傳感器。

目前東方國信的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺能夠接入不同類型的數(shù)據(jù)。尤其是一些流程復雜的業(yè)務系統(tǒng)，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣端形成的小型專家系統(tǒng)已經(jīng)是一個數(shù)據(jù)庫。“在工業(yè)現(xiàn)場，會有六七千張數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)關系十分復雜，我們通過數(shù)據(jù)地圖的‘血緣關系’，掌握海量數(shù)據(jù)的關聯(lián)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)治理。”趙宏博說。