【中國智能制造網(wǎng) 智造快訊】邊緣計算正是充分利用物端的嵌入式計算能力，以分布式信息處理的方式實現(xiàn)物端的智能和自治，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。工業(yè)4.0”被看作是以智能制造為主導(dǎo)的“第四次工業(yè)革命”。它的理念源自信息技術(shù)與工業(yè)技術(shù)的融合，通過信息物理系統(tǒng)(CPS)實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期中各制造單元間相互獨立地自動交換信息、觸發(fā)動作和實現(xiàn)控制，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。目標(biāo)是建立一個高度靈活的個性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式，實現(xiàn)人、產(chǎn)品與機器之間的互動。“工業(yè)4.0”時代將改變整個生產(chǎn)技術(shù)的使用，整個系統(tǒng)將更加智能，聯(lián)網(wǎng)更加緊密，不同組件之間可以相互溝通，工作更快、做出反應(yīng)也更加迅速。

數(shù)字化時代需要智能數(shù)據(jù)

隨著信息物理融合系統(tǒng)以及物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為制造業(yè)發(fā)展的重要因素。世界各地間的連接正變得日益緊密，數(shù)以十億計的智能設(shè)備和機器產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，在虛擬世界和現(xiàn)實世界之間搭起了橋梁。的制造業(yè)企業(yè)都在努力轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化企業(yè)，使產(chǎn)品更加智能，使生產(chǎn)產(chǎn)品的機器更加智能。

不久的未來，生產(chǎn)過程中的每一步都將在虛擬世界被設(shè)計、仿真以及優(yōu)化，為真實的物理世界包括物料、產(chǎn)品、工廠等建立起一個高度仿真的數(shù)字化“雙胞胎”。其中，我們不僅需要“大數(shù)據(jù)”，更需要“智能數(shù)據(jù)”。

然而，正如和利時集團技術(shù)總監(jiān)朱毅明所言，工業(yè)制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型面臨的挑戰(zhàn)在于數(shù)字化技術(shù)引起的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式和生產(chǎn)管理體系的變革，不能簡單地以物理存在的工廠為藍本構(gòu)建數(shù)字化雙胞胎。

盡管目前中國工業(yè)制造企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級迫在眉睫，但大部分企業(yè)，尤其是中小型企業(yè)的技術(shù)力量有限，資金普遍緊張，在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中困難重重。機械工業(yè)自動化研究所副總工程師謝兵兵表示，采用標(biāo)準(zhǔn)的、安全可靠的、低成本的ICT技術(shù)和產(chǎn)品，構(gòu)建CPS，特別是CPSS(信息物理生產(chǎn)系統(tǒng))，提高生產(chǎn)制造的質(zhì)量、效益和柔性，提高企業(yè)的市場競爭力，是企業(yè)共同的期盼。

邊緣計算——CPS的核心

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(shè)備聯(lián)網(wǎng)。未來超過50%的數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)分析、處理與儲存。面對行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的趨勢，我們需要全面物聯(lián)海量的傳感數(shù)據(jù);將OT(OperationTechnology)與ICT(Information and Communication Technology)融合，形成數(shù)據(jù)驅(qū)動的分布式智能控制;應(yīng)用具有高實時性;與物理系統(tǒng)的交互具備高安全性。而邊緣計算正是充分利用物端的嵌入式計算能力，以分布式信息處理的方式實現(xiàn)物端的智能和自治，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。在智能互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，面向分布式的感知、決策與控制的通信與計算將迎來革命性的發(fā)展機遇。

邊緣計算是在靠近物或數(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。換言之，邊緣計算接近于工業(yè)上的分布式自律的概念，在基于互聯(lián)網(wǎng)的異構(gòu)分布式計算環(huán)境下，集中與分散相結(jié)合，既有效利用互聯(lián)網(wǎng)的資源，又保證了用戶系統(tǒng)的自律性、安全性和健壯性。

“工業(yè)4.0”的核心是CPS，融合了網(wǎng)絡(luò)、計算、存儲、應(yīng)用核心能力的邊緣計算，顯然又是CPS的核心。因此，邊緣計算被看作“工業(yè)4.0”核心之核心、關(guān)鍵之關(guān)鍵一點也不為過。通過邊緣計算的資源和能力，可實實在在地將虛擬空間(C)和物理實體(P)緊密融合在一起。在工業(yè)制造領(lǐng)域，要實現(xiàn)數(shù)字化制造、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、智能化轉(zhuǎn)型，離不開物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算，更離不開邊緣計算。

邊緣計算與工業(yè)控制系統(tǒng)有密切的關(guān)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(shè)備，解決工業(yè)控制高實時性要求與互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量的不確定性的矛盾。過去，我們已經(jīng)對云計算非常熟悉，而邊緣計算更像是云計算的補充和發(fā)展，兩者相互之間無法替代。