一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算網(wǎng)絡(luò)未來展望
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代已經(jīng)逐步開啟,無論是在技術(shù)還是產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面,都有巨大的發(fā)展空間,研究和應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)或機(jī)構(gòu)可以在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)、計算、通信、制造信息化等方面發(fā)揮創(chuàng)造力,豐富其中的技術(shù)內(nèi)涵和應(yīng)用模式,為新的互聯(lián)網(wǎng)時代的工業(yè)進(jìn)步探索更有效率的發(fā)展途徑。當(dāng)然,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不僅僅是簡單的對互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,工業(yè)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)在互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境中還可以建立更加具有革命性的體系,借助為發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)、移動通信、云計算而建立的全社會的基礎(chǔ)設(shè)施資源,把工業(yè)體系與相關(guān)聯(lián)的渠道和系統(tǒng)聯(lián)系起來,構(gòu)建一個可以相互融合、互為作用、相互服務(wù)的高效網(wǎng)絡(luò),為工業(yè)產(chǎn)品制造、應(yīng)用運行、全生命周期狀態(tài)等過程提供更加豐富的數(shù)據(jù),為全方位的系統(tǒng)優(yōu)化提供依據(jù),并為在線服務(wù)創(chuàng)造技術(shù)條件。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型和升級為智能制造的重要保障,智能制造是制造體系的全面升級,涉及產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié),貫穿于產(chǎn)品生命周期的每個階段(設(shè)計生產(chǎn)物流銷售服務(wù))。我國智能制造將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為重要基礎(chǔ)設(shè)施,此次疫情背景下,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和5G、MEC、人工智能、大數(shù)據(jù)中心一起,成為國內(nèi)“新基建”投入的重點,為工業(yè)智能化提供共性的基礎(chǔ)設(shè)施和能力支撐。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的邊緣計算網(wǎng)絡(luò)作為“新基建”的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)重要一環(huán),其建設(shè)需要在此過渡過程中逐步升級,在邊緣連接傳統(tǒng)制造與智能制造,實現(xiàn)“云網(wǎng)邊”協(xié)同,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與未來智能制造的成功轉(zhuǎn)型奠定堅實的基礎(chǔ)。
從工業(yè)智能制造發(fā)展的角度來看,如何保證原有生產(chǎn)的情況下,通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)突破傳統(tǒng)方式的壁壘,提高生產(chǎn)效率,擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,是未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個方向。邊緣計算網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的作用,包括將邊緣設(shè)備進(jìn)行匯聚,將園區(qū)網(wǎng)與MEC進(jìn)行互聯(lián),將多點MEC進(jìn)行協(xié)同,從而滿足未來工業(yè)生產(chǎn)的需求,其發(fā)展方向是提供高效、靈活、穩(wěn)定的連接。當(dāng)前,新冠肺炎疫情在中國逐步得到控制,但在歐美等其它國家的形勢不容樂觀。在國內(nèi)的整體疫情防控形勢要求下,很多企業(yè),尤其是制造業(yè)企業(yè)已經(jīng)逐步將生產(chǎn)方式由過去大量人工勞動方式轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器代替人的自動化生產(chǎn)方式。通過這次疫情,中國傳統(tǒng)制造業(yè)充分認(rèn)識到數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化生產(chǎn)方式的重要性和大數(shù)據(jù)平臺、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)的真正價值。而如何將傳統(tǒng)方式中的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過邊緣網(wǎng)絡(luò)以最高效的方式匯聚到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中來,實現(xiàn)“云網(wǎng)邊”協(xié)同,是邊緣計算網(wǎng)絡(luò)未來的發(fā)展方向。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算網(wǎng)絡(luò)發(fā)展建議
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用三句話概括:數(shù)據(jù)采集是基礎(chǔ),工業(yè)PaaS(平臺即服務(wù))是核心,工業(yè)APP是關(guān)鍵,即通過大范圍和深層次的數(shù)據(jù)采集,構(gòu)建工業(yè)大數(shù)據(jù)管理和服務(wù)平臺,形成滿足不同行業(yè)、不同場景的應(yīng)用服務(wù)。在“數(shù)字基建”推動下,只有通過構(gòu)建“端、網(wǎng)、云、業(yè)”的網(wǎng)絡(luò)集聚生態(tài),才能實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的整體發(fā)展。
其中,“端”和“網(wǎng)”是邊緣計算網(wǎng)絡(luò)研究的范疇:“端”是智能感知,數(shù)據(jù)采集是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),而如何將采集的數(shù)據(jù)更有效的傳送到網(wǎng)絡(luò)上,就需要將“端”接入到邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中。車間是制造企業(yè)使用與產(chǎn)生數(shù)據(jù)的重要場所,傳感器無處不在,如何將傳感器更靈活高效的接入邊緣計算網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)實時的數(shù)據(jù)傳送,是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中需要進(jìn)一步解決的問題。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一方面給傳感器企業(yè)帶來了機(jī)會與挑戰(zhàn),另一方面,也對邊緣網(wǎng)絡(luò)的兼容性與靈活性帶來了更高的要求,以達(dá)到網(wǎng)絡(luò)化、通用化、智能化的更高目標(biāo)。
“網(wǎng)”是互聯(lián)互通,連接即服務(wù),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與5G+MEC的融合是未來的看點。5G+MEC帶來的高帶寬、低時延、支持海量接入等方面的優(yōu)勢,具備與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)深度融合的潛力。IT與OT的融合,在通訊機(jī)制和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層面,實現(xiàn)了真正意義上的互聯(lián)互通。工廠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出扁平化、IP化、無線化及靈活組網(wǎng)的發(fā)展趨勢,并逐步融合為同一張全互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),工廠外部網(wǎng)絡(luò)則呈現(xiàn)出工業(yè)生產(chǎn)信息系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)的深度協(xié)同與融合,結(jié)合邊緣計算接入網(wǎng)絡(luò)、邊緣計算內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)以及邊緣計算互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)擴(kuò)展,以真正實現(xiàn)IT系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)的融合、OT系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同、企業(yè)專網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的融合、產(chǎn)品服務(wù)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合等目標(biāo)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)、平臺、安全三大功能體系,打造人、機(jī)、物全面互聯(lián)的新型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。在此網(wǎng)絡(luò)體系中,網(wǎng)絡(luò)是互聯(lián)的基礎(chǔ),涉及人、機(jī)、法、料、環(huán)全要素和產(chǎn)品生命周期各環(huán)節(jié),將工業(yè)全系統(tǒng)、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈深度互聯(lián);平臺體系是核心,在傳統(tǒng)工業(yè)云平臺的基礎(chǔ)上,通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的應(yīng)用,實現(xiàn)制造能力開放、知識經(jīng)驗復(fù)用和開發(fā)者集聚;安全體系是保障,可以識別和抵御安全威脅、化解各種安全風(fēng)險。邊緣計算網(wǎng)絡(luò)只有結(jié)合傳輸與承載網(wǎng)絡(luò)、平臺體系、安全保障功能共同發(fā)展,才能夠更好的滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對于未來智能制造的整體需求。
此外,我國作為世界第一制造大國和網(wǎng)絡(luò)大國,為了將我國建設(shè)成為制造強(qiáng)國和網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國,應(yīng)該高度重視工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)制造領(lǐng)域的推動作用,將其與5G、MEC協(xié)同發(fā)展,聚焦各工業(yè)領(lǐng)域,積極推進(jìn)5G、MEC與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合應(yīng)用和創(chuàng)新發(fā)展,推動生產(chǎn)制造服務(wù)體系升級、產(chǎn)業(yè)鏈延伸和價值鏈拓展,從而產(chǎn)生疊加倍增效應(yīng),助力企業(yè)實現(xiàn)遠(yuǎn)程協(xié)同管理、產(chǎn)品服務(wù)化、供需對接實時化、智能化生產(chǎn)和管控精細(xì)化、無人化等。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對工業(yè)領(lǐng)域自身的革命性影響也必將是深遠(yuǎn)的,以制造業(yè)為例,正在醞釀和發(fā)展的基于網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)的智能制造正在深刻的影響著制造技術(shù)和制造過程的組織模式,正在從解放生產(chǎn)力中獲得更加高效和低成本的制造能力。邊緣計算網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)設(shè)施中的互聯(lián)基石,在匯聚與協(xié)同中起著至關(guān)重要的作用,因此,對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的邊緣計算網(wǎng)絡(luò)開展持續(xù)的深入研究是十分必要的,需要企業(yè)界、科研機(jī)構(gòu)和相關(guān)領(lǐng)域的有識之士積極參與。