I 3 3 3 5 6 7 9 14 15 16 17 17 18 前言本文件按照GB/T1.1—2020的規(guī)定起草。本標(biāo)準(zhǔn)由上海市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會提出。本文件由全國資產(chǎn)管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC583）歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：上海新力動力設(shè)備研究所、東華大學(xué)、電信科學(xué)技術(shù)第一研究所有限公司，上海麥杰科技股份有限公司、上海市質(zhì)量管理科學(xué)研究院、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新中心（上海）有限公司、中國科學(xué)院沈陽自動化研究所、機械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟研究所、上海交通大學(xué)、上海開源大數(shù)據(jù)研究院、上海宇航系統(tǒng)工程研究所、上海航天裝備制造總廠有限公司、上海航天精密機械研究所、上海積夢智能科技有限公司、中船動力（集團有限公司）、中煤科工集團上海有限公司、上海覓熾信息科技有限公司、商飛智能技術(shù)有限公司、上海東欣軟件工程有限公司、上海秦峰檢測認(rèn)證有限公司。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：許開州、呂曉雷、鮑勁松、秦方、鄭雁鵬、王金德、鄭小虎、溫忠、黃偉韜、徐東、陳剛、陸韡、曹婷、王燕華、李棟、趙艷嶺、蔡鴻明、黃海艇、鄒薇、程輝、郭國強、郭具濤、謝孟軍、劉晨、朱立堅、楊鋒、張小娟、夏靈、張震、徐利軍、陳文、呂云波、汪順利、陳智超、陳明敏、陳俊杰、馬彥軍。本標(biāo)準(zhǔn)承諾執(zhí)行單位或企業(yè)：上海新力動力設(shè)備研究所、電信科學(xué)技術(shù)第一研究所有限公司、上海麥杰科技股份有限公司、上海質(zhì)量管理科學(xué)研究院有限公司、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新中心（上海）有限公司、中國科學(xué)院沈陽自動化研究所、機械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟研究所、上海開源大數(shù)據(jù)研究院、上海宇航系統(tǒng)工程研究所、上海航天設(shè)備制造總廠有限公司、上海航天精密機械研究所、上海積夢智能科技有限公司、上海覓熾信息科技有限公司、上海東欣軟件工程有限公司、上海泰峰檢測認(rèn)證有限公司、上?？臻g電源研究所、中煤科工集團上海有限公司、中船動力（集團）有限公司、商飛智能技術(shù)有限公司。本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。1面向典型制造場景的邊緣應(yīng)用指南本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了航天產(chǎn)品生產(chǎn)制造邊緣應(yīng)用場景落地的一般性原則、通用規(guī)定、工作內(nèi)容及相關(guān)要求，包括物聯(lián)感知、數(shù)據(jù)規(guī)范與算法、平臺架構(gòu)及安全防護等內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)適用于指導(dǎo)航天產(chǎn)品制造邊緣計算單元的規(guī)劃、建設(shè)（新建或改建）、驗收和運營，航天領(lǐng)域產(chǎn)品智能化制造單元建設(shè)落地可參照本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，其他制造領(lǐng)域亦可參考借鑒。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T5271信息技術(shù)詞匯GB/T12905—2019條碼術(shù)語GB/T14258信息技術(shù)自動識別與數(shù)據(jù)采集技術(shù)條碼符號印制質(zhì)量的檢驗GB/T18391信息技術(shù)數(shù)據(jù)元的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)化GB/T19000-2015質(zhì)量管理體系基礎(chǔ)和術(shù)語GB/T20720.3-2010企業(yè)控制系統(tǒng)集成第3部分：制造運行管理的活動模型JB/T5992.（1~7）-1992機械制造工藝方法分類與代碼Q/QJA669航天器產(chǎn)品條碼標(biāo)識要求20130055-T-469物聯(lián)網(wǎng)接口要求20141204-T-469信息技術(shù)通用數(shù)據(jù)導(dǎo)入接口規(guī)范3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1云計算CloudComputing云計算通常簡稱為“云”。通過互聯(lián)網(wǎng)，“以服務(wù)的方式提供動態(tài)可伸縮的虛擬化的資源”的方式提供隨需應(yīng)變的計算資源(從應(yīng)用到數(shù)據(jù)中心)。其部署方式包括公有云、私有云和混合云。23.2邊緣計算EdgeComputing在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，融合聯(lián)接、計算、存儲、應(yīng)用核心能力的開放平臺，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、實時業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用智能、安全與隱私保護等方面的關(guān)鍵需求。3.3軟件定義網(wǎng)絡(luò)Software-DefinedNetworkingSDN是通過軟件編程的形式定義和控制網(wǎng)絡(luò)，為一種新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，它將網(wǎng)絡(luò)控制平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面分離，采用集中控制替代原有分布式控制，并通過開放和可編程接口實現(xiàn)“軟件定義”。3.4時間敏感網(wǎng)絡(luò)Time-SensitiveNetworkingTSN是一種具有有界傳輸時延、低傳輸抖動和極低數(shù)據(jù)丟失率的高質(zhì)量實時傳輸網(wǎng)絡(luò)。國際標(biāo)準(zhǔn)組織IEEE制訂了TSN(Time-SensitiveNetworking)系列標(biāo)準(zhǔn)，針對實時優(yōu)先級、時鐘等關(guān)鍵服務(wù)定義了統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是工業(yè)以太網(wǎng)聯(lián)接未來的發(fā)展方向。3.5異構(gòu)計算HeterogeneousComputing將不同類型指令集和不同體系架構(gòu)的計算單元協(xié)同起來的新計算架構(gòu)，即異構(gòu)計算，以充分發(fā)揮各種計算單元的優(yōu)勢，實現(xiàn)性能、成本、功耗、可移植性等方面的均衡。3.6時序數(shù)據(jù)庫TimeSeriesDatabase時序數(shù)據(jù)庫TSDB(TimeSeriesDatabase)是存放時序數(shù)據(jù)(包含數(shù)據(jù)的時間戳等信息)的數(shù)據(jù)庫，并且需要支持時序數(shù)據(jù)的快速寫入、持久化、多緯度的聚合查詢等基本功能。3.7互操作Interoperability指兩個或多個系統(tǒng)之間交換信息，能夠相互理解信息的含義，并在操作上能夠相互協(xié)同。3.8信息模型InformationModel對數(shù)據(jù)的語義提供概念、關(guān)系、約束、操作的模型化表示，實現(xiàn)信息的可共享、可組織。3.93邊緣計算節(jié)點Edgecomputingnode邊緣計算節(jié)點（ECN）作為邊緣計算和邊緣應(yīng)用的主要載體，提供邊緣數(shù)據(jù)抽取、邊緣大數(shù)據(jù)存儲、邊緣應(yīng)用管理和邊緣數(shù)據(jù)協(xié)同等邊緣能力4場景定義航天典型場景包含但不限于強力旋壓、熱處理、高能焊接、數(shù)控機加、數(shù)字化檢測、氧化劑制備、內(nèi)絕熱層生產(chǎn)、藥柱整形、理化測試與無損檢測、地面點火試驗等應(yīng)用場景。船舶典型場景包含但不限于船體加工、裝焊總裝、機械設(shè)備安裝、管子加工、起重運輸?shù)葢?yīng)用場景。5體系架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)面向航天產(chǎn)品生產(chǎn)制造場景的物聯(lián)感知、數(shù)據(jù)規(guī)范、通用算法、平臺架構(gòu)、安全防護的建議規(guī)范，以實現(xiàn)航天邊緣裝備-邊緣計算平臺-邊緣云的統(tǒng)一規(guī)劃、實施標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)內(nèi)在相互制約與關(guān)聯(lián)邏輯，標(biāo)準(zhǔn)的體系架構(gòu)劃分為四個部分，具體內(nèi)容如下：5.1邊緣物聯(lián)感知定義邊緣應(yīng)用場景對物聯(lián)感知的要求，規(guī)范物聯(lián)感知終端的性能和功能指標(biāo)、傳輸要求、數(shù)據(jù)計算要求、數(shù)據(jù)協(xié)議、部署要求等。5.1.1一般規(guī)定物聯(lián)感知終端應(yīng)當(dāng)結(jié)合工藝分類與空間布局部署，在滿足國家及行業(yè)相關(guān)規(guī)定基礎(chǔ)上實現(xiàn)因業(yè)制宜、因地制宜。物聯(lián)感知終端應(yīng)當(dāng)遵循統(tǒng)一的編碼規(guī)則，實現(xiàn)對典型制造加工單元的統(tǒng)一映射。5.1.2索引與編碼邊緣物聯(lián)感知部分索引按照制造要素進行分類。數(shù)據(jù)索引與編碼在企業(yè)內(nèi)部宜設(shè)置為五級：一級標(biāo)識代表工廠，二級標(biāo)識代表車間（6項三級標(biāo)識代表ECN制造單元（14項四級標(biāo)識代表裝備（25項五級標(biāo)識代表傳感器/執(zhí)行器（48項）。數(shù)據(jù)編碼標(biāo)識可按如表1格式意進行設(shè)置。4表1邊緣應(yīng)用數(shù)據(jù)索引與編碼表----間-間--5間-續(xù)表1邊緣應(yīng)用數(shù)據(jù)索引與編碼表-統(tǒng)--5.1.3物聯(lián)感知要求本標(biāo)準(zhǔn)涵蓋壓力加工單元、數(shù)控加工單元、數(shù)字化在線檢測單元、增材制造單元、熱處理單元、自動測量及整形單元、焊接單元、總裝單元、物流單元及倉儲單元，包括數(shù)控機床、真空氣淬爐、3D打印機、真空電子束焊機、氬弧焊機等加工裝備，包括傳感器、數(shù)顯測量儀器、數(shù)字化檢測設(shè)備、AGV小車等物聯(lián)感知終端。本標(biāo)準(zhǔn)對感知終端的功能和性能做要求和說明，對內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸?shù)母袷胶徒涌谧雒鞔_，對部署安裝做明確要求。功能要求下列為物聯(lián)感知功能要求。1）感知終端應(yīng)具有自校零、自標(biāo)定、自校正功能；2）感知終端應(yīng)具有自動補償功能；3）感知終端應(yīng)具有能夠自動采集數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理的功能；4）感知終端應(yīng)具有能夠自動進行檢驗、自選量程、自尋故障的功能；65）感知終端應(yīng)具有數(shù)據(jù)存儲、記憶與信息處理功能；6）感知終端應(yīng)具有雙向通訊、標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字輸出或者符號輸出功能；7）感知終端應(yīng)具有判斷、決策處理功能。性能要求下列為物聯(lián)感知性能要求。1)感知終端的工作范圍和量程需要足夠大，可以滿足相應(yīng)測試的極端要求，需要具備一定的過載能力。2)感知終端必須有能滿足要求的靈敏度和精度，要求轉(zhuǎn)換后輸出的信號和被測量的輸入信號成確定的關(guān)系，且比值要大。3)感知終端還需要具備快速的響應(yīng)能力，穩(wěn)定可靠的工作能力，較長的壽命和較低的成本，同時維修、校準(zhǔn)方便。例如鋼鐵冶金等高端應(yīng)用領(lǐng)域，傳感器一般成本較高，這就更加需要傳感器具備上述特點。同時根據(jù)特定的現(xiàn)場應(yīng)用，有時對傳感器的體積和重量都有嚴(yán)格要求，且希望其內(nèi)部噪聲小不易受到外部干擾。數(shù)據(jù)發(fā)送與接受下列為物聯(lián)感知數(shù)據(jù)發(fā)送與接收要求。1)從感知終端的輸入端來看：一個指定的感知終端只能感受規(guī)定的被測量，即感知終端對規(guī)定的物理量具有最大的靈敏度和最好的選擇性。例如溫度感知終端只能用于測溫，而不希望它同時還受其它物理量的影響。2)從感知終端的輸出端來看：感知終端的輸出信號為“可用信號”,這里所謂的“可用信號”是指便于處理、傳輸?shù)男盘?，最常見的是電信號、光信號以及聲信號。部署與安裝要求下列為物聯(lián)感知部署與安裝要求。1)感知終端可水平安裝，也可垂直安裝。2)感知終端應(yīng)安裝在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上，以避免過大的震動，否則可能發(fā)生數(shù)據(jù)不穩(wěn)，降低測量精度，甚至損壞傳感器。3)感知終端安裝時應(yīng)采用彈性柱銷聯(lián)軸器或剛性聯(lián)軸器連接。4)感知終端安裝時軸線的同心度應(yīng)小于Φ0.05mm。5.2數(shù)據(jù)規(guī)范與算法明確物聯(lián)感知終端、邊緣計算節(jié)點、邊緣云之間的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)標(biāo)識、數(shù)據(jù)傳遞、數(shù)7據(jù)存儲等要求，并根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯提出應(yīng)用于產(chǎn)品制造的通用算法和場景類工業(yè)算法。5.2.1一般規(guī)定1）邊緣平臺的數(shù)據(jù)類型，按制造要素維度描述，包括制造單元/產(chǎn)線、車間中的物料、人員、設(shè)備、環(huán)境、資料等制造要素數(shù)據(jù)。按時間維度描述，包括時序數(shù)據(jù)（如邊緣單元的設(shè)備運行數(shù)據(jù)、車間環(huán)境數(shù)據(jù)等）和非時序數(shù)據(jù)。按結(jié)構(gòu)化程度分類為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（如ERP、MES等信息化系統(tǒng)的交換數(shù)據(jù)）、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（如音視頻數(shù)據(jù)、圖片數(shù)據(jù)等）。2）數(shù)據(jù)在邊緣物聯(lián)感知終端、邊緣云、中心數(shù)據(jù)平臺間傳遞，應(yīng)符合5.2.2數(shù)據(jù)流通要3）邊緣平臺、云數(shù)據(jù)中心存儲的數(shù)據(jù)應(yīng)符合5.2.3數(shù)據(jù)存儲要求。4）邊緣計算平臺的算法應(yīng)符合5.2.4算法通用要求。5.2.2數(shù)據(jù)流通要求平臺除了需要支持多種網(wǎng)絡(luò)接口、協(xié)議與拓?fù)?、業(yè)務(wù)實時處理與確定性時延、數(shù)據(jù)處理與分析以及分布式智能和安全與隱私保護之外，還需要具備斷點續(xù)傳、邊緣端與云端數(shù)據(jù)完整性校驗、數(shù)據(jù)補發(fā)等機制，以減少網(wǎng)絡(luò)中斷、傳輸丟包造成的數(shù)據(jù)缺失，保障邊云數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?。?shù)據(jù)流通對象數(shù)據(jù)流通主要規(guī)范云平臺、邊緣節(jié)點數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)需求之間的數(shù)據(jù)交換流程、格式等。數(shù)據(jù)流通的對象包括數(shù)據(jù)資源、算法和算力。數(shù)據(jù)資源是指數(shù)據(jù)流通過程中雙方交換的數(shù)據(jù)，包括邊緣設(shè)備數(shù)據(jù)、邊緣節(jié)點數(shù)據(jù)和云平臺數(shù)據(jù)。從原始數(shù)據(jù)到最終應(yīng)用于某個特定用途，數(shù)據(jù)資源可分為未加工數(shù)據(jù)、半加工數(shù)據(jù)及全加工數(shù)據(jù)，參見圖1。未加工數(shù)據(jù)是從設(shè)備側(cè)采集到的原始數(shù)據(jù)，包括工藝參數(shù)、機床加工參數(shù)、產(chǎn)品幾何檢測數(shù)據(jù)、產(chǎn)品理化試驗數(shù)據(jù)等。半加工數(shù)據(jù)由原始數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)清理、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)規(guī)約和數(shù)據(jù)變換等一系列數(shù)據(jù)處理后得到，包括TDM數(shù)據(jù)、SCADA數(shù)據(jù)、DNC數(shù)據(jù)、MES數(shù)據(jù)等。全加工數(shù)據(jù)由半加工數(shù)據(jù)分析計算得到，主要為一些高質(zhì)量數(shù)據(jù)集及場景業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可用于設(shè)備工藝優(yōu)化及產(chǎn)品實時質(zhì)量預(yù)測。8圖1數(shù)據(jù)資源分層示意圖算法是指為達成某種業(yè)務(wù)目標(biāo)對數(shù)據(jù)資源進行處理的一系列指令。算力即計算能力，是指利用算法對數(shù)據(jù)資源進行計算處理的能力。算法與算力的流通是指算法與算力使用權(quán)的流通。數(shù)據(jù)流通應(yīng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源、算法、算力的優(yōu)化配置，其組合形成的場景描述間表。表2數(shù)據(jù)流通的場景描述場景描述場景1：數(shù)據(jù)資源作為流通對象數(shù)據(jù)資源的供需方直接約定流通的數(shù)據(jù)資源，提供方按需求方要求利用本地算法/算力加工數(shù)據(jù)，最終將結(jié)果數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)需求方。場景2：算法作為流通對象數(shù)據(jù)需求方本地?fù)碛屑庸に璧臄?shù)據(jù)資源與算力，但無加工所需的算法。算法提供方向需求方提供算法之后，需求方利用自身擁有的數(shù)據(jù)資源與算力計算得出結(jié)果數(shù)據(jù)。通常指的是通用算法和特定工業(yè)算法。場景3：算力作為流通對象算力需求方提供數(shù)據(jù)資源、算法，算力由算力提供方提供。此時需要算力需求方先將算法、數(shù)據(jù)資源傳輸至算力提供方，提供方利用接收到的數(shù)據(jù)資源與算法進行計算，最終將計算結(jié)果傳輸至算力需求方。通常指的是高性能服務(wù)器、工作站以及計算中心等。數(shù)據(jù)流通原則1、數(shù)據(jù)流通必須遵循合規(guī)原則、可溯原則、多模式原則、算法前移原則、算力集約原則。合規(guī)原則。數(shù)據(jù)流通必須符合國家相關(guān)法律的規(guī)定。2、可溯原則。數(shù)據(jù)流通之前需明確數(shù)據(jù)來源，并在流通之后可再溯源。3、多模式原則。數(shù)據(jù)流通模式可滿足不同數(shù)據(jù)資源類型的流通需求。4、算法前移原則。涉及低時延、高寬帶、安全與隱私保護應(yīng)用的，宜將計算、存儲、9網(wǎng)絡(luò)等功能向邊緣物聯(lián)感知終端側(cè)部署。5、算力集約原則。按照集中與分布相結(jié)合的要求，實現(xiàn)算力從云到端各個環(huán)節(jié)的統(tǒng)籌，優(yōu)化算力資源配置，提升算法效率。5.2.3數(shù)據(jù)存儲要求邊緣端數(shù)據(jù)存儲要求1）邊緣側(cè)應(yīng)具備數(shù)據(jù)存儲能力應(yīng)符合YD/TXXXXX-XXXX《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算邊緣節(jié)點模型與要求：邊緣網(wǎng)關(guān)》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)報批稿8.4離線存儲及業(yè)務(wù)功能要求，支持離線情況下的數(shù)據(jù)暫存以及業(yè)務(wù)處理功能，除流媒體（視頻）數(shù)據(jù)外，其他數(shù)據(jù)存儲周期應(yīng)不低于5年。2）邊緣側(cè)數(shù)據(jù)存儲應(yīng)具備加密功能（商業(yè)秘密）、應(yīng)支持身份驗證、應(yīng)支持VPN方式訪云端數(shù)據(jù)存儲要求1）數(shù)據(jù)存儲的容器有光盤，磁盤，磁盤陣列，中小規(guī)模業(yè)務(wù)用的NAS，專業(yè)的磁帶庫，專業(yè)的光纖存儲網(wǎng)絡(luò)SAN，云存儲等。車間數(shù)據(jù)量大，宜采用云存儲，云存儲可以動態(tài)擴展存儲空間。2)云端數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)應(yīng)具備多租戶數(shù)據(jù)隔離能力。不同租戶之間按等級遞增需做到分表分庫隔離、容器間虛擬隔離、物理隔離。3)數(shù)據(jù)在存儲時，可采用近似霍夫曼編碼方法、線性擬合法、基于時間和空間的二維壓縮算法等數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，對邊緣實時數(shù)據(jù)進行壓縮，以減少數(shù)據(jù)存儲磁盤占用空間。無論采用何種數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，在數(shù)據(jù)被檢索、查詢時，實時數(shù)據(jù)庫都應(yīng)高效、快速、完整地還原被壓縮的數(shù)據(jù)。4)云端數(shù)據(jù)平臺應(yīng)提供數(shù)據(jù)備份策略。數(shù)據(jù)備份是一種數(shù)據(jù)保護的機制和方案，備份通常用于保護業(yè)務(wù)系統(tǒng)產(chǎn)生的核心數(shù)據(jù)或個人重要的數(shù)據(jù)。一般的備份系統(tǒng)，通常會與硬件存儲設(shè)備搭配組合成備份方案。常見的備份形式包括：雙機熱備、雙機交叉?zhèn)浞?、多機交叉?zhèn)浞?、多級交叉?zhèn)浞?、異地備份等。圖2常見的數(shù)據(jù)備份模式5.2.4算法通用要求邊緣平臺算法是邊緣計算和邊緣應(yīng)用的核心構(gòu)件，應(yīng)滿足產(chǎn)品制造場景下的應(yīng)用需求，為海量邊緣數(shù)據(jù)匯聚、設(shè)備工況判定、設(shè)備健康診斷、產(chǎn)品質(zhì)量預(yù)測、工藝優(yōu)化等邊緣應(yīng)用提供核心能力支撐。（1）數(shù)據(jù)清洗及降噪數(shù)據(jù)過濾是采用數(shù)據(jù)清洗算法對數(shù)據(jù)進行重新審查和校驗的過程，目的在于刪除重復(fù)信息、糾正存在的錯誤，并提供數(shù)據(jù)一致性。數(shù)據(jù)去噪是采用去噪算法對原常用的去噪方法有：標(biāo)準(zhǔn)差去噪，分箱去噪，dbscan去噪，孤立森林等。（2）統(tǒng)計算法統(tǒng)計算法提供邊緣平臺基本的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析能力，包含統(tǒng)計一段時間內(nèi)數(shù)據(jù)的最值、均值、方差、數(shù)值分布等。（3）挖掘分析挖掘分析算法包括運用機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等方法，挖掘具有普遍性、且反映內(nèi)在規(guī)律的數(shù)據(jù)指標(biāo)，如分布規(guī)律、季節(jié)性規(guī)律、預(yù)警閾值、運行模式等。（4）預(yù)測算法預(yù)測算法是基于已有數(shù)據(jù)，實現(xiàn)短、中、長期或某特點時段內(nèi)的趨勢走向判斷，預(yù)估特定情況出現(xiàn)的概率，并進行風(fēng)險預(yù)測等。（5）融合分析對不同數(shù)據(jù)源進行交叉比對和相關(guān)性分析，并根據(jù)業(yè)務(wù)需要，運用算法進行多源數(shù)據(jù)融合分析，得出有價值的結(jié)論。（6）決策算法平臺應(yīng)具備從若干可能的方案中，通過最優(yōu)化方法和決策分析技術(shù)，選擇其中一種或多種決策方案，進而實現(xiàn)決策過程的定量分析能力。（7）加密算法加密算法是一種或多種數(shù)據(jù)安全相關(guān)的算法，為滿足航天邊緣云數(shù)據(jù)完整性、安全性要求，應(yīng)在數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲等環(huán)節(jié)，使用相應(yīng)的數(shù)據(jù)完整性校驗、敏感數(shù)據(jù)傳輸加密、數(shù)據(jù)機密性保護等算法，具體參加本導(dǎo)則安全保護部分。（8）數(shù)字孿生算法數(shù)字孿生是將物聯(lián)感知終端的裝備的屬性、狀態(tài)和行為進行虛擬映射，得到實體裝備的數(shù)字化映射方法。5.3平臺架構(gòu)規(guī)范邊緣計算平臺的總體框架、各部分的組成，以及框架內(nèi)各部分的邏輯關(guān)系。導(dǎo)則對平臺的可靠性、可擴展性、易用性、可維護性等性能提出總體要求，對平臺的設(shè)備接入管理、數(shù)據(jù)管理、算法管理、邊緣應(yīng)用、邊緣計算節(jié)點、邊緣云平臺以及及通用算法進行規(guī)范。5.3.1一般規(guī)定（1）邊緣計算平臺的總體架構(gòu)參考YD/TXXXXX-XXXX《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算總體架構(gòu)與要求》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)報批稿基礎(chǔ)上制定，宜符合邊緣計算通用架構(gòu)的要求，支持面向航天產(chǎn)品制造過程中的人員、機器、物料、設(shè)計、環(huán)境數(shù)據(jù)的接入。（2）邊緣計算平臺應(yīng)遵循分類、分層的總體要求，實現(xiàn)對資源、能力、應(yīng)用的統(tǒng)一調(diào)配。（3）邊緣計算平臺應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)先進性、擴展性、規(guī)范性、開放性、兼容性、可移植性、安全性，應(yīng)符合國家有關(guān)法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。5.3.2總體架構(gòu)邊緣計算平臺主要匯聚制造單元存量數(shù)據(jù)以及物聯(lián)后的增量數(shù)據(jù)，并對此進行綜合利用，提供邊緣應(yīng)用服務(wù)，實現(xiàn)工藝優(yōu)化、設(shè)備診斷以及工廠價值鏈提升等功能。邊緣計算平臺宜采用混合云架構(gòu)，公共云以接入上下游單位開放數(shù)據(jù)和物聯(lián)創(chuàng)造數(shù)據(jù)為主，私有云以接入廠所自身業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)為主，公有云和私有云之間的數(shù)據(jù)交換除滿足國家相關(guān)法律法規(guī)規(guī)定外，還應(yīng)滿足保密要求?？傮w框架邊緣計算平臺由裝備端、邊緣計算節(jié)點、邊緣云構(gòu)成。裝備是在產(chǎn)品制造過程中所涉及的各類數(shù)字化裝備和智能儀器儀表；邊緣計算節(jié)點（ECN）作為邊緣計算和邊緣應(yīng)用的主要載體，提供邊緣數(shù)據(jù)抽取、邊緣大數(shù)據(jù)存儲、邊緣應(yīng)用管理和邊緣數(shù)據(jù)協(xié)同等邊緣能力，邊緣應(yīng)用包括算法模型與微服務(wù)；邊緣云平臺提供邊緣節(jié)點的各項管理能力。圖3邊緣計算平臺總體架構(gòu)資源層為管理平臺提供運行所需的傳輸網(wǎng)絡(luò)、計算、存儲等硬件基礎(chǔ)設(shè)施，并以公共云、私有云方式對管理平臺的其他層級提供服務(wù)。感知層為管理平臺提供物的連接、管理、規(guī)范化的能力。連接能力包括多種傳輸協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。管理能力包括邊緣數(shù)據(jù)的流程驅(qū)動與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)管理；規(guī)范化能力包括終端標(biāo)識和數(shù)據(jù)編碼兩種約定。數(shù)據(jù)層為管理平臺提供數(shù)據(jù)存儲、計算及服務(wù)能力。數(shù)據(jù)層支持物聯(lián)創(chuàng)造數(shù)據(jù)、存量數(shù)據(jù)、開放數(shù)據(jù)的匯聚，應(yīng)遵循管理平臺所定義的數(shù)據(jù)管理規(guī)范和方法。能力層為管理平臺提供支撐邊緣制造單元智能化運作的能力，包括但不限于工程研制活動管理、產(chǎn)品質(zhì)量管理、質(zhì)量體系等。同時具備對多種資源進行封裝，形成能力共享和知識服務(wù)。應(yīng)用層為管理平臺提供支撐綜合應(yīng)用場景的能力，包括但不限于制造質(zhì)量能力提升、輔助質(zhì)量能力提升以及產(chǎn)品質(zhì)量能力提升等。平臺通用要求一般要求1)平臺簡單業(yè)務(wù)邏輯API訪問時間宜小于3秒；復(fù)雜業(yè)務(wù)邏輯API響應(yīng)時間宜小于8秒2)平臺的核心數(shù)據(jù)存儲應(yīng)達到200T，宜采用1PB數(shù)據(jù)存儲，保存數(shù)據(jù)應(yīng)不少于5年；3)平臺對于邊緣節(jié)點的關(guān)鍵請求響應(yīng)時間應(yīng)不超過1秒，包括但不限于設(shè)備連接認(rèn)證、屬性上報等?？煽啃砸?)平臺的數(shù)據(jù)庫應(yīng)滿足異地容災(zāi)，至少支持不少于一個副本；2)平臺應(yīng)具備高可靠性，支持分布式部署，平均無重大故障運行時間應(yīng)大于18000小時，業(yè)務(wù)分發(fā)處理模塊切換所需時間宜小于10秒，數(shù)據(jù)庫切換所需時間宜小于60秒。主備切換隊服務(wù)器數(shù)據(jù)無不良影響；3)平臺應(yīng)具備過負(fù)荷控制、故障守護恢復(fù)等能力。可擴展性要求1)平臺應(yīng)支持分層分布式架構(gòu)，多級負(fù)載均衡機制，業(yè)務(wù)處理和數(shù)據(jù)解耦，可以根據(jù)業(yè)務(wù)要求橫向擴容；2)平臺軟硬件系統(tǒng)應(yīng)具備良好的開放性和可擴展性。易用性要求1)平臺應(yīng)具備可視化監(jiān)控能力，能夠?qū)崟r監(jiān)控各個模塊及應(yīng)用系統(tǒng)的執(zhí)行狀態(tài)，包括任務(wù)的進度、系統(tǒng)的狀態(tài)、功能的運行結(jié)果等信息。2)平臺的顯示格式、菜單樣式等應(yīng)保持一致?？删S護性要求1)平臺應(yīng)具備可視化監(jiān)控能力，能夠?qū)崟r監(jiān)控各模塊及應(yīng)用系統(tǒng)的執(zhí)行狀態(tài)；2)平臺應(yīng)具備在線灰度發(fā)布、升級協(xié)議及版本的能力；3)平臺應(yīng)建立錯誤信息日志，并在維護終端進行呈現(xiàn)，相關(guān)錯誤處理的方法與步驟應(yīng)在相應(yīng)維護手冊中進行查詢；4)平臺應(yīng)具備發(fā)布失敗后在線回滾歷史可用版本的能力?？膳渲眯砸?)平臺應(yīng)能對主數(shù)據(jù)、接口、設(shè)備聯(lián)動控制算法等進行自主按需配置；2)平臺應(yīng)具備多租戶賬戶配置能力；3)平臺應(yīng)具備不同租戶及用戶間資源及操作等權(quán)限配置能力。5.3.3邊緣計算節(jié)點的基本要求（1）通用要求邊緣計算節(jié)點通用要求參考YD/TXXXXX-XXXX《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算邊緣節(jié)點模型與要求：邊緣網(wǎng)關(guān)》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)報批稿和XXX-XXXX《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算邊緣控制器模型與技術(shù)要求》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)報批稿內(nèi)容基礎(chǔ)上，結(jié)合工業(yè)應(yīng)用特性，制定如下要求。（2）性能要求1)邊緣計算節(jié)點接入宜即插即用。2)對邊緣應(yīng)用單元的數(shù)據(jù)分析可采用在線分析，延遲小于10ms。3)邊緣節(jié)點互聯(lián)互通宜支持OPCUA，ProfiNET等主流工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，可支持時間敏感網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。4)邊緣節(jié)點包括的互聯(lián)互通數(shù)據(jù)交換速度大于10M/s。5)邊緣應(yīng)用看板系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新頻率應(yīng)大于1次/秒。（3）數(shù)據(jù)流通要求1)制造單元/產(chǎn)線、車間中的制造要素數(shù)據(jù)，包括物料、人員、設(shè)備、環(huán)境、資料等標(biāo)識數(shù)據(jù)。2)標(biāo)識數(shù)據(jù)類：應(yīng)包括車間標(biāo)識、各邊緣單元標(biāo)識數(shù)據(jù)。3)生產(chǎn)執(zhí)行數(shù)據(jù)類：應(yīng)包括ERP，MES相關(guān)數(shù)據(jù)，該部分?jǐn)?shù)據(jù)可由相關(guān)接口實時獲取，數(shù)據(jù)冗余性可根據(jù)應(yīng)用配置。4)時序性數(shù)據(jù)類：應(yīng)包括各邊緣單元的設(shè)備運行數(shù)據(jù)、車間環(huán)境數(shù)據(jù)。5)質(zhì)量控制數(shù)據(jù)類：應(yīng)包括加工尺寸檢測數(shù)據(jù)、缺陷數(shù)據(jù)等。6)數(shù)據(jù)格式宜兼容結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)。（4）接口要求1)各ECN單元間接口協(xié)議要求：TCP/IP。2)與企業(yè)云平臺接口協(xié)議要求：TCP/IP。3)對數(shù)據(jù)訪問建議使用支持權(quán)限認(rèn)證的無狀態(tài)應(yīng)用接口（RESTAPI）進行訪問，可采用微服務(wù)架構(gòu)。（5）工作環(huán)境工作環(huán)境應(yīng)滿足YD/TXXXXX-XXXX《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算邊緣節(jié)點模型與要求：邊緣網(wǎng)關(guān)》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)報批稿12.1環(huán)境要求中相關(guān)規(guī)定：————工作溫度：通常環(huán)境：-20℃~55℃;特殊環(huán)境：-40℃~85℃;——工作濕度：10%～95%無凝結(jié)；——大氣壓力：86kPa～106kPa。（6）協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊要求邊緣計算節(jié)點應(yīng)具備豐富、高效、穩(wěn)定的協(xié)議轉(zhuǎn)換驅(qū)動，是邊緣聯(lián)接的一個重要保障。通過適配現(xiàn)場各種接口，經(jīng)過處理完成數(shù)據(jù)的采集、預(yù)處理、實時計算、報警計算以及其它應(yīng)用，實時數(shù)據(jù)被不斷存入磁盤歷史存儲，形成可追溯的歷史信息。（7）邊緣時序數(shù)據(jù)庫要求邊緣計算節(jié)點應(yīng)具備長期存儲設(shè)備海量運行數(shù)據(jù)的能力，宜采用邊緣時序數(shù)據(jù)庫作為邊緣數(shù)據(jù)收集、邊緣計算、邊緣應(yīng)用的主要數(shù)據(jù)庫，提供邊緣海量數(shù)據(jù)分布式存儲能力，可基于數(shù)據(jù)全生命周期進行管理與價值創(chuàng)造，將更好的支持預(yù)測性維護、資產(chǎn)效率與管理等創(chuàng)新應(yīng)用。（8）邊緣計算模塊要求邊緣計算節(jié)點應(yīng)具備數(shù)據(jù)二次計算引擎，可方便節(jié)點在不進行任何二次開發(fā)即可實現(xiàn)簡單的數(shù)據(jù)二次加工運算；具備數(shù)據(jù)預(yù)處理，對原始數(shù)據(jù)的過濾、清洗、聚合、質(zhì)量優(yōu)化（剔除壞數(shù)據(jù)等）和語義解析；具備數(shù)據(jù)分發(fā)和策略執(zhí)行，基于預(yù)定義規(guī)則和數(shù)據(jù)分析結(jié)果，在本地進行策略執(zhí)行，按需將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給云端或者其他邊緣計算節(jié)點進行處理。（9）邊緣應(yīng)用模塊要求邊緣計算節(jié)點應(yīng)基于容器技術(shù)架構(gòu)和微服務(wù)思想進行構(gòu)建的邊緣容器化平臺，提供一鍵化部署邊緣容器服務(wù)環(huán)境、容器倉庫管理。幫助用戶管理容器的運行和規(guī)模，并監(jiān)控容器的性能和安全性，容器部署規(guī)模具有高度可擴展性。高性能可伸縮的容器管理平臺在基于docker基礎(chǔ)容器服務(wù)的環(huán)境上，提供簡潔易用的可視化管理界面，極大的減少了運維難度。5.3.4邊緣云的基本要求（1）數(shù)據(jù)集成模塊要求數(shù)據(jù)集成模塊具備按照約定的技術(shù)規(guī)則實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞的能力，具備包括全量/非實時數(shù)據(jù)接入、增量/實時數(shù)據(jù)接入和手工錄入數(shù)據(jù)。（2）數(shù)據(jù)存儲要求平臺應(yīng)具備結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲能力，提供時序存儲、對象存儲、文件存儲及塊存儲服務(wù)。其中結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲應(yīng)結(jié)合數(shù)據(jù)庫服務(wù)實現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫服務(wù)應(yīng)包括時序數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)倉庫和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。（3）數(shù)據(jù)計算要求平臺的數(shù)據(jù)計算能力應(yīng)包括實時計算、離線計算，結(jié)合人工智能引擎實現(xiàn)優(yōu)化模型計算，并提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換能力。（4）大數(shù)據(jù)開發(fā)要求平臺應(yīng)具備對航天大數(shù)據(jù)的快速開發(fā)能力，具備圖形組態(tài)、模型管理、流程開發(fā)、表單開發(fā)、數(shù)據(jù)治理、統(tǒng)計分析、任務(wù)調(diào)度等功能。（5）應(yīng)用平臺要求平臺應(yīng)具備物聯(lián)感知與設(shè)備管理（含健康診斷）、生產(chǎn)過程工藝優(yōu)化以及工廠價值鏈提升的能力，具備對“人、機、料、法、環(huán)”進行動態(tài)感知、綜合預(yù)判的能力。（6）外部擴展平臺應(yīng)具備經(jīng)脫敏后與第三方平臺交互的能力，交互方式包括API對接、文件對接和數(shù)據(jù)庫對接等，對接平臺包括但不限于ERP、MES、PDM。5.3.5云邊端協(xié)同要求邊緣計算應(yīng)具備一體化端-邊-云協(xié)同、邊-邊協(xié)同能力，通過邊緣數(shù)據(jù)總線進行管理協(xié)同、運維協(xié)同、業(yè)務(wù)協(xié)同、數(shù)據(jù)協(xié)同，徹底解決企業(yè)面臨的應(yīng)用孤島、數(shù)據(jù)孤島、業(yè)務(wù)孤島。典型的制造單元內(nèi)云邊端協(xié)同架構(gòu)如下圖所示：圖4制造單元云邊端協(xié)同結(jié)構(gòu)5.3.6運維管理體系的基本要求（1）邊緣節(jié)點基礎(chǔ)運維邊緣計算節(jié)點宜滿足節(jié)點運行狀態(tài)監(jiān)控、告警及備份等功能并建立健全相關(guān)應(yīng)急預(yù)案。（2）平臺自身基礎(chǔ)運維平臺自身基礎(chǔ)運維宜實現(xiàn)對云平臺的服務(wù)管理支撐功能，包括但不限于實現(xiàn)邊緣云平臺的一體化運維、資產(chǎn)管理、用戶管理、服務(wù)管理等。5.3.7安全保障體系的基本要求邊緣計算開放平臺的安全保障體系應(yīng)通過技術(shù)與管理相結(jié)合的方法，完成軟硬件科學(xué)部署及安全功能的正確配置，并實現(xiàn)安全管控規(guī)范及流程等方面的制度化。邊緣計算開放平臺的安全保障體系應(yīng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)安全、系統(tǒng)安全等功能。數(shù)據(jù)安全應(yīng)確保數(shù)據(jù)完整、有效和保密。系統(tǒng)安全應(yīng)確保承載網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)及應(yīng)用系統(tǒng)安全。5.4安全保護由于邊緣計算將計算能力部署在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)邊緣，并由于其計算能力開放的特性，存在著應(yīng)用、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、基礎(chǔ)設(shè)施、物理環(huán)境以及安全管理方面的風(fēng)險。針對邊緣計算存在的安全風(fēng)險，在通用安全要求的基礎(chǔ)上，分別對邊緣計算節(jié)點、邊緣云平臺以及