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?fù)浜蛥f(xié)議復(fù)雜，對信息的實時準(zhǔn)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(jìn)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(qiáng)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(jī)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(jìn)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(jìn)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。基于邊緣計算的智慧電網(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(jìn)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(fù)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(jìn)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(jìn)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)呢浳铮梢詫崟r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)邊緣計算的價值在于它可以實現(xiàn)海量、異構(gòu)的聯(lián)接，提高業(yè)務(wù)的實時性，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的優(yōu)化，提高應(yīng)用的智能化，增強(qiáng)安全與隱私防護(hù)。

工業(yè)系統(tǒng)監(jiān)測、控制、執(zhí)行，新興的虛擬現(xiàn)實、增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)等應(yīng)用對實時性的要求很高，若數(shù)據(jù)分析、處理均在云端實現(xiàn)，難以滿足實時性要求，影響終端業(yè)務(wù)體驗。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算通過將數(shù)據(jù)的存儲、緩存、計算和處理放在設(shè)備的邊緣側(cè)，避免將大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫诉M(jìn)行處理的情況，可以減少延遲和帶寬占用，從而提高數(shù)據(jù)處理的效率和實時性。

當(dāng)前工業(yè)現(xiàn)場存在大量的多樣化異構(gòu)數(shù)據(jù)，需要通過數(shù)據(jù)優(yōu)化實現(xiàn)數(shù)據(jù)的聚合、統(tǒng)一呈現(xiàn)于開放，從而靈活高效地服務(wù)于邊緣應(yīng)用的管理。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算的價值推動計算技術(shù)從集中式的云計算走向分布式的邊緣計算，使得邊緣計算快速興起，迎來爆炸式增長。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)邊緣計算應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算應(yīng)用與價值工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算價值05課后拓展01情景導(dǎo)入02