中國計算機學(xué)會(huì )工業(yè)計算機專(zhuān)委會(huì )主任劉鑫

當前，隨著(zhù)5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計算、機器人以及人工智能（AI）等技術(shù)的推廣普及，工業(yè)自動(dòng)化正站在新技術(shù)變革的風(fēng)口浪尖上。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新一代網(wǎng)絡(luò )信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合的產(chǎn)物，也發(fā)展到了有潛力改變制造業(yè)面貌的程度，并將成為構建國內大循環(huán)為主體、國內國際雙循環(huán)相互促進(jìn)新發(fā)展格局的有力支撐。

數字化是通向美好未來(lái)的橋梁。在過(guò)去的十年中，以數據為基礎的數字化轉型浪潮席卷了制造業(yè)。企業(yè)正在轉向智能制造技術(shù)和平臺，從橫向和縱向整合控制系統與現場(chǎng)的傳感和數據采集層以及企業(yè)管理系統，以提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能力，實(shí)現全廠(chǎng)過(guò)程優(yōu)化和增強客戶(hù)體驗的能力。

COVID-19大流行加速了對支持保持社交距離、遠程操作解決方案的需求，使企業(yè)能有手段在任何地點(diǎn)、任何時(shí)刻、通過(guò)任一設備遠程訪(fǎng)問(wèn)和控制生產(chǎn)過(guò)程或業(yè)務(wù)活動(dòng)。

ARC Advisory Group預測，工業(yè)自動(dòng)化將向邊緣計算跨越，尤其是在人工智能、機器學(xué)習和數據分析方面。Gartner估計，到2022年，大約75％的數據將需要在邊緣進(jìn)行分析和執行操作。

從更廣泛的視角來(lái)看，邊緣計算將硬件設備與5G、云計算和人工智能有機地連接在一起，使工業(yè)自動(dòng)化系統的集中和分布真正統一起來(lái)。5G是無(wú)線(xiàn)通信的未來(lái)發(fā)展方向，是新基建的龍頭，將為生產(chǎn)、維護和物流中的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )各種新應用全面打開(kāi)大門(mén)。到2024年，5G  網(wǎng)絡(luò )有望覆蓋全球40%的區域并處理25%的移動(dòng)流量。

在新技術(shù)和新產(chǎn)品的推動(dòng)下，預計在2020年全球工業(yè)自動(dòng)化系統和產(chǎn)品的營(yíng)業(yè)收入將達到接近2000億美元，相當于1.35萬(wàn)億人民幣。

工業(yè)計算機作為實(shí)現邊緣計算的主要設備，為了滿(mǎn)足新一代數據驅動(dòng)的分布式智能工業(yè)自動(dòng)化系統、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和5G技術(shù)的發(fā)展對邊緣設備的需要，其技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展趨勢將呈現如下特點(diǎn)：

（1）小型化和軟硬件的可配置性，以方便嵌入到現場(chǎng)生產(chǎn)設備內部，或者安裝在工業(yè)系統或網(wǎng)絡(luò )邊緣靠近現場(chǎng)設備的位置。

（2）智能化將占據主導地位。廣泛采用人工智能芯片，具有強大的數據分析和機器學(xué)習能力，能在沒(méi)有人工干預的情況下，監控和優(yōu)化被控設備的工作狀態(tài)，提供預測性維護預警，并對現場(chǎng)突發(fā)事件進(jìn)行實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)決策和處理。

（3）支持5G移動(dòng)互聯(lián)，為復雜環(huán)境下的無(wú)線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)和遠程服務(wù)提供可靠的解決方案。

（4）更具個(gè)性化特點(diǎn)，訂單式生產(chǎn)，服務(wù)定制客戶(hù)，滿(mǎn)足特定工作環(huán)境條件需要。

（5）工業(yè)計算機生態(tài)建設完善，形成了芯片、制造商、基礎軟件和應用軟件開(kāi)發(fā)企業(yè)、大專(zhuān)院所、用戶(hù)單位以及專(zhuān)家學(xué)者、研發(fā)工程師和應用工程師、專(zhuān)業(yè)學(xué)生深度協(xié)作互動(dòng)的生態(tài)，工業(yè)計算機技術(shù)實(shí)現良性循環(huán)滾動(dòng)式發(fā)展態(tài)勢。

總之，需求側的深刻變革和巨大需求給供給側工業(yè)計算機技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展提供了強大驅動(dòng)力。中美科技競爭引發(fā)的“自主創(chuàng )新、自主可控”浪潮也為本土工業(yè)計算機的廣泛應用鋪平了道路。我國工業(yè)計算機技術(shù)發(fā)展將跨入一個(gè)前景廣闊的新時(shí)代。

摘自《自動(dòng)化博覽》2020年11月刊