工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算IndustrialInternetedgecomputing邊緣計算概念及產(chǎn)品介紹05課后拓展04課堂總結(jié)03任務(wù)實施02確定任務(wù)01情景導(dǎo)入3.

智慧城市場景1.

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）場景2.

智能交通場景什么是邊緣計算？目錄02確定任務(wù)05課后拓展04課堂總結(jié)03任務(wù)實施01情景導(dǎo)入邊緣計算概念ONE邊緣計算產(chǎn)品介紹TWO一、邊緣計算概念03任務(wù)實施05課后拓展04課堂總結(jié)01情景導(dǎo)入02確定任務(wù)（1）概述邊緣計算是指在靠近物或者數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，融合網(wǎng)絡(luò)、計算、存儲、應(yīng)用核心能力的分布式開放平臺（架構(gòu)），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、安全與因素保護等方面的關(guān)鍵需求。它可以作為聯(lián)接物理和數(shù)字世界的橋梁，使能智能資產(chǎn)、智能網(wǎng)關(guān)、智能系統(tǒng)和智能服務(wù)。（2）邊緣計算特點和屬性03任務(wù)實施05課后拓展04課堂總結(jié)01情景導(dǎo)入02確定任務(wù)聯(lián)接性分布性數(shù)據(jù)第一入口約束性融合性邊緣計算的基礎(chǔ)，所聯(lián)接的物理對象及應(yīng)用場景的多樣性，需要邊緣計算具備豐富的聯(lián)接功能，例如各種網(wǎng)絡(luò)接口、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)拓撲、網(wǎng)絡(luò)部署與配置、網(wǎng)絡(luò)管理與維護。聯(lián)接性需要充分借鑒吸收網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域先進研究成果，如TSN、SDN、NFV、NetworkasaService、WLAN、NB-IoT、5G等，同時還需要考慮與現(xiàn)有各種工業(yè)總線的互聯(lián)互通。邊緣計算作為物理世界到數(shù)字世界的橋梁是數(shù)據(jù)的第一入口，擁有大量、實時、完整的數(shù)據(jù)，可基于數(shù)據(jù)全生命周期進行管理與價值創(chuàng)造，能更好的支撐預(yù)測性維護、資產(chǎn)效率與管理等創(chuàng)新應(yīng)用；同時，作為數(shù)據(jù)第一入口，邊緣計算也面臨數(shù)據(jù)實時性、確定性、多樣性等挑戰(zhàn)。在工業(yè)場景下，對邊緣計算設(shè)備的功耗、成本、空間有較高的要求。這主要是因為邊緣計算產(chǎn)品通常需要適配工業(yè)現(xiàn)場相對惡劣的工作條件與運行環(huán)境，例如防電磁、防塵、防爆、抗振動、抗電流/電壓波動等。因此邊緣計算產(chǎn)品需要考慮通過軟硬件集成與優(yōu)化，從而適配各種條件約束，支撐行業(yè)數(shù)字化多樣性場景。指邊緣計算實際部署天然具備分布式特征。這要求邊緣計算支持分布式計算與存儲、實現(xiàn)分布式資源的動態(tài)調(diào)度與統(tǒng)一管理、支撐分布式智能、具備分布式安全等能力。指OT與ICT的融合是行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要基礎(chǔ)，而邊緣計算作為“OICT”融合與協(xié)同的關(guān)鍵承載，需要支持在聯(lián)接、數(shù)據(jù)、管理、控制、應(yīng)用、安全等方面的協(xié)同。03任務(wù)實施05課后拓展04課堂總結(jié)01情景導(dǎo)入02確定任務(wù)二、邊緣計算產(chǎn)品介紹（1）硬件設(shè)備類邊緣計算網(wǎng)關(guān)一種具有計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)功能的硬件設(shè)備，用于在設(shè)備現(xiàn)場進行數(shù)據(jù)采集、處理和分析，同時可與云端進行數(shù)據(jù)交互。邊緣計算服務(wù)器一種高性能的硬件設(shè)備，可提供強大的計算能力和存儲空間，支持運行復(fù)雜的算法和模型，適用于處理大量實時數(shù)據(jù)。嵌入式系統(tǒng)一種集成了處理器、內(nèi)存、存儲和其他外設(shè)的微型計算機系統(tǒng)，可嵌入到設(shè)備中，實現(xiàn)設(shè)備的智能化和遠程控制。03任務(wù)實施05課后拓展04課堂總結(jié)01情景導(dǎo)入02確定任務(wù)（2）軟件系統(tǒng)類一種集數(shù)據(jù)采集、處理、分析和可視化于一體的軟件平臺，可對接各種傳感器和執(zhí)行器，實現(xiàn)設(shè)備的遠程監(jiān)控和控制。邊緣計算平臺一種專為邊緣計算設(shè)備設(shè)計的操作系統(tǒng)，可管理設(shè)備的硬件和軟件資源，提供高效的數(shù)據(jù)處理和通信能力。一種可保護邊緣計算設(shè)備和數(shù)據(jù)安全的軟件，可防止惡意攻擊和數(shù)據(jù)泄露，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。邊緣計算操作系統(tǒng)一種可對采集到的數(shù)據(jù)進行處理和分析的軟件，可提取有價值的信息，為企業(yè)決策提供支持。數(shù)據(jù)處理與分析軟件01020403安全防護軟件03任務(wù)實施05課后拓展04課堂總結(jié)01情景導(dǎo)入02確定任務(wù)（3）邊緣計算的應(yīng)用智能制造邊緣計算能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的智能化和自動化，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。通過在生產(chǎn)設(shè)備上部署邊緣計算節(jié)點，可以實時采集和處理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的可視化、可控制和可優(yōu)化。03任務(wù)實施05課后拓展04課堂總結(jié)01情景導(dǎo)入02確定任務(wù)（3）邊緣計算的應(yīng)用遠程維護邊緣計算支持設(shè)備的遠程維護和故障診斷，可以減少企業(yè)的運維成本和停機時間。通過部署邊緣計算節(jié)點，可以實時監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)和性能數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備故障。課堂總結(jié)05課后拓展01情景導(dǎo)入02確定任務(wù)03任務(wù)實施邊緣計算概念及產(chǎn)品介紹邊緣計算概念邊緣計算產(chǎn)品介紹概念、特點屬性05課后拓展01情景導(dǎo)入02確定任務(wù)03任務(wù)實施04課堂總結(jié)課后題搜集并分享邊緣計算在智能制造場景中的應(yīng)用案例。感謝聆聽！工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算IndustrialInternetedgecomputing工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算背景與需求工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算IndustrialInternetedgecomputing05課后拓展04課堂總結(jié)03任務(wù)實施02確定任務(wù)01情景導(dǎo)入為什么在工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的進程中會出現(xiàn)邊緣計算？目錄02確定任務(wù)05課后拓展04課堂總結(jié)03任務(wù)實施01情景導(dǎo)入發(fā)展背景ONE產(chǎn)業(yè)需求TWO03任務(wù)實施05課后拓展04課堂總結(jié)01情景導(dǎo)入02確定任務(wù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是連接機器、物料、人和信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，含大量異構(gòu)節(jié)點設(shè)備及連接它們的有線、無線網(wǎng)絡(luò)。眾多異構(gòu)工業(yè)設(shè)備構(gòu)成邊緣網(wǎng)絡(luò)，負責(zé)實時收集工業(yè)數(shù)據(jù)并傳至云服務(wù)器計算與控制。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，邊緣網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴大，傳統(tǒng)云端數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)已難滿足其數(shù)據(jù)傳輸和處理所需的實時性、安全性與可靠性要求。一、發(fā)展背景03任務(wù)實施05課后拓展04課堂總結(jié)01情景導(dǎo)入02確定任務(wù)國際數(shù)據(jù)公司預(yù)測（如圖1），全球數(shù)據(jù)量將在2024年達

到159.2ZB（十萬億億字節(jié)），之后幾年持續(xù)增長，到2028年預(yù)計增至384.6ZB，年復(fù)合增長率達24.4%。數(shù)據(jù)量的顯著增加，給數(shù)據(jù)的存儲、緩存、傳輸和計算帶來巨大挑戰(zhàn)。圖1全球數(shù)據(jù)圈預(yù)測03任務(wù)實施05課后拓展04課堂總結(jié)01情景導(dǎo)入02確定任務(wù)在智能工廠，數(shù)據(jù)量每秒達GB級別時，全傳至云平臺處理有弊端：（3）安全方面：云平臺集中存儲數(shù)據(jù)，一旦泄露后果嚴重；邊緣計算可在本地部署安全方案，降低傳輸泄密風(fēng)險，減少云平臺存儲量，降安全隱私風(fēng)險（1）資源消耗：消耗大量帶寬，運行成本高。（2）延遲問題：處理延遲增加，像設(shè)備急停等時間敏感任務(wù)，上傳云端處理返回的延遲會有嚴重后果。03任務(wù)實施05課后拓展04課堂總結(jié)01情景導(dǎo)入02確定任務(wù)（1）關(guān)系：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是智能制造的基礎(chǔ)設(shè)施，智能制造要實現(xiàn)制造過程數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能制造（2）數(shù)字化浪潮：數(shù)字化是基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)化是支撐、智能化是目標(biāo)，多行業(yè)已嘗試向智能制造邁進，各行業(yè)面臨新挑戰(zhàn)。03任務(wù)實施05課后拓展04課堂總結(jié)01情景導(dǎo)入02確定任務(wù)建立物理世界和數(shù)字世界的聯(lián)接與互動二、產(chǎn)業(yè)需求01020403通過數(shù)字孿生，在數(shù)字世界建立起對多樣協(xié)議、海量設(shè)備和跨系統(tǒng)的物理資產(chǎn)的實時映像，了解事務(wù)或者系統(tǒng)的狀態(tài)，應(yīng)對變化，改進操作和增加價值。以模型驅(qū)動的智能分布式架構(gòu)與平臺在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)的智能分布式架構(gòu)與平臺上，通過知識模型驅(qū)動智能化能力，實現(xiàn)了物自主化和物協(xié)作。提供開發(fā)、部署、運營的端到端服務(wù)框架開發(fā)服務(wù)框架主要包含方案的開發(fā)、集成、驗證和發(fā)布；部署運營服務(wù)框架主要包括方案的業(yè)務(wù)編排、應(yīng)用部署和應(yīng)用市場。邊緣計算和云計算的能力協(xié)同邊緣側(cè)需要支持多種網(wǎng)絡(luò)接口、協(xié)議與拓撲，業(yè)務(wù)實時處理與確定性時延，數(shù)據(jù)處理與分析，分布式智能和安全與隱私保護。04課堂總結(jié)05課后拓展01情景導(dǎo)入02確定任務(wù)03任務(wù)實施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算背景與需求發(fā)展背景產(chǎn)業(yè)需求05課后拓展01情景導(dǎo)入02確定任務(wù)03任務(wù)實施04課堂總結(jié)課后題簡述面對各個行業(yè)向智能制造邁進時所面臨的挑戰(zhàn)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算需要具有四個關(guān)鍵的能力？感謝聆聽！工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算IndustrialInternetedgecomputing工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算應(yīng)用與價值工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算IndustrialInternetedgecomputing05課后拓展04課堂總結(jié)03任務(wù)實施02確定任務(wù)01情景導(dǎo)入藥品生產(chǎn)車間自動化車間食品生產(chǎn)車間工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算的應(yīng)用場景目錄02確定任務(wù)05課后拓展04課堂總結(jié)03任務(wù)實施01情景導(dǎo)入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算的應(yīng)用ONE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算的價值TWO一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算的應(yīng)用03任務(wù)實施05課后拓展04課堂總結(jié)01情景導(dǎo)入02確定任務(wù)1.概述

目前，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算除了賦能制造業(yè)，在食品工業(yè)、醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、農(nóng)業(yè)等行業(yè)也有著廣泛應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)故障診斷和設(shè)備健康管理、智慧電網(wǎng)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、智能物流等功能。

（1）制造業(yè)

工業(yè)設(shè)備種類繁多，實時數(shù)據(jù)量大，通信網(wǎng)絡(luò)拓撲和協(xié)議復(fù)雜，對信息的實時準確傳輸有高性能要求。實現(xiàn)工業(yè)場所中生產(chǎn)設(shè)備和軟件管理系統(tǒng)的協(xié)作是一個巨大的挑戰(zhàn)。在工業(yè)制造業(yè)場所部署邊緣計算，尤其是與網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化技術(shù)和實時網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)相結(jié)合，能夠建立起從云平臺到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算平臺的高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，實現(xiàn)靈活、獨立的應(yīng)用部署能力，提供智能、實時、安全和有質(zhì)量保證的制造場所工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和邊緣計算服務(wù)。03任務(wù)實施05課后拓展04課堂總結(jié)01情景導(dǎo)入02確定任務(wù)(2)食品行業(yè)

現(xiàn)代食品行業(yè)高度依賴于自動化食品生產(chǎn)系統(tǒng)來提高產(chǎn)品的品質(zhì)和生產(chǎn)速度。與其他行業(yè)不同，食品行業(yè)從原料到產(chǎn)品通常都是易腐物品，因此，食品行業(yè)需要在包括生產(chǎn)、加工、分銷等所有步驟實現(xiàn)可追溯性，從而優(yōu)化制造和分銷渠道，并在產(chǎn)品出現(xiàn)問題時以最小的損失召回。在這方面，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算因其分布式性質(zhì)而成為可行性的框架。

食品制造業(yè)可以通過向整個供應(yīng)鏈中的包裝、托盤、卡車或集裝箱等物體植入二維碼、條形碼、RFID標(biāo)簽或者轉(zhuǎn)發(fā)器來幫助識別和跟蹤生產(chǎn)和供應(yīng)管道。支持邊緣計算服務(wù)的傳感器可以用于生產(chǎn)和供應(yīng)流水線沿線不同點的產(chǎn)品識別過程，確保產(chǎn)品的流動性。在這個系統(tǒng)中，邊緣設(shè)備可以依靠無線自組織網(wǎng)絡(luò)相互通信，以確定生產(chǎn)和供應(yīng)流水線的瓶頸并自動優(yōu)化。通過應(yīng)用這類邊緣計算驅(qū)動的系統(tǒng)，可以依靠對延遲敏感的系統(tǒng)以更短的時間響應(yīng)運行。03任務(wù)實施05課后拓展04課堂總結(jié)01情景導(dǎo)入02確定任務(wù)(3)醫(yī)療產(chǎn)業(yè)

隨著醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備領(lǐng)域的進步，醫(yī)療產(chǎn)業(yè)開始采用物聯(lián)網(wǎng)解決方案提供醫(yī)療服務(wù)，例如心電圖數(shù)據(jù)的檢測、核磁共振圖像處理。隨著巨量數(shù)據(jù)的生成，如果采用傳統(tǒng)的云計算模式，通常會在通信時導(dǎo)致不可預(yù)知的延遲，從而會對治療明顯影響，尤其是如心臟病發(fā)和中風(fēng)等需要緊急反應(yīng)的疾病。在醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中采用邊緣計算模式可以有效減少延遲并增強可靠性。

03任務(wù)實施05課后拓展04課堂總結(jié)01情景導(dǎo)入02確定任務(wù)（4）故障診斷和設(shè)備健康管理

故障診斷和設(shè)備健康管理系統(tǒng)（PrognosticsandHealthManagement,PHM）是一個受到全球公司重視的新的解決方案，主要目的是監(jiān)測設(shè)備運行過程中出現(xiàn)的磨損、老化、腐蝕和故障，防止因計劃外停機而造成的生命財產(chǎn)威脅。PHM系統(tǒng)使用了大量的傳感器實時監(jiān)測部件狀態(tài)，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的一個重要應(yīng)用場景。由于傳感器和數(shù)據(jù)量巨大，上傳到云端并做最終決策會有較大延遲并導(dǎo)致不可預(yù)見的后果，將邊緣計算引入到PHM系統(tǒng)，并在傳感器及其附近進行數(shù)據(jù)初步處理將大大減少上傳到云端的數(shù)據(jù)量，從而減少緊急事件的決策延遲。03任務(wù)實施05課后拓展04課堂總結(jié)01情景導(dǎo)入02確定任務(wù)（5）智慧電網(wǎng)

智慧電網(wǎng)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的一個典型應(yīng)用場景，主要目的是實現(xiàn)電力傳輸?shù)墓?jié)點監(jiān)測和信息互動。智慧電網(wǎng)應(yīng)用了大量的智能電表和傳感設(shè)備，整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、數(shù)據(jù)類型多種多樣、瞬時數(shù)據(jù)量大，可以將邊緣服務(wù)器部署在智能電表和傳感設(shè)備附近。在數(shù)據(jù)源附近對數(shù)據(jù)進行分析，并做出部分決策，以實現(xiàn)區(qū)域設(shè)備管理和能效優(yōu)化，從而提高管理效率，滿足實時性要求?；谶吘売嬎愕闹腔垭娋W(wǎng)系統(tǒng)能夠智能地檢測電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，將計算、存儲和控制服務(wù)分發(fā)到邊緣網(wǎng)絡(luò)，有效地將整個電網(wǎng)系統(tǒng)的智能資源分配到離終端用戶更近的地方，并實現(xiàn)如智能低電壓區(qū)域管理、用戶電源管理和分布式外力破壞風(fēng)險監(jiān)測等高需求功能。03任務(wù)實施05課后拓展04課堂總結(jié)01情景導(dǎo)入02確定任務(wù)

（6）智能網(wǎng)聯(lián)汽車隨著5G的發(fā)展，智能網(wǎng)聯(lián)汽車（IntelligentConnectedVehicles,ICV）成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的一個重要應(yīng)用場景，其中，邊云協(xié)同（邊緣計算與云計算協(xié)同）是ICV的核心解決方案。云計算相當(dāng)于車輛的超級大腦，用于解決相對復(fù)雜的處理過程，例如某區(qū)域的交通狀況預(yù)測；邊緣計算則相當(dāng)于車輛的神經(jīng)末梢，用于進行某些“潛意識”反應(yīng)，例如周圍汽車的駕駛信息或者自動緊急制動。03任務(wù)實施05課后拓展04課堂總結(jié)01情景導(dǎo)入02確定任務(wù)（7）智能物流智能物流是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的一個重要的應(yīng)用場景，物流車負責(zé)將貨物從一個地點運送到另一個地點，當(dāng)?shù)缆飞线吘壏?wù)器或基站稀少時，為了有效記錄物流車的狀態(tài)、路線等信息，實現(xiàn)對突發(fā)事件的實時響應(yīng)，需要使用基于邊緣計算的車載智能終端，對車輛狀態(tài)進行全程監(jiān)控。當(dāng)發(fā)現(xiàn)任何異常時，應(yīng)可以提供實時報警服務(wù)和措施，并對駕駛員行為進行監(jiān)測和警告以降低事故發(fā)生概率。對于某些需要特殊環(huán)境運輸?shù)呢浳?，可以實時監(jiān)控存儲環(huán)境，減少損失。當(dāng)車輛經(jīng)過邊緣服務(wù)器或基站時，可以交換特定數(shù)據(jù)。二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算的價值03