1　產(chǎn)業(yè)趨勢與關(guān)鍵挑戰

全球數字化革命正在引領(lǐng)新一輪產(chǎn)業(yè)變革，行業(yè)數字化轉型的浪潮正孕育興起。這一波浪潮的顯著(zhù)特點(diǎn)是將“物”納入智能互聯(lián)，借助OT（Operation Technology）與ICT（Information and Communication Technology）的深度協(xié)作與融合，大幅提升行業(yè)自動(dòng)化水平，滿(mǎn)足用戶(hù)個(gè)性化的產(chǎn)品與服務(wù)需求，推動(dòng)從產(chǎn)品向服務(wù)運營(yíng)全生命周期轉型，觸發(fā)產(chǎn)品服務(wù)及商業(yè)模式創(chuàng )新，并對價(jià)值鏈、供應鏈及生態(tài)系統帶來(lái)長(cháng)遠深刻的影響。

今天，我們從航空業(yè)的預測性維護、公共事業(yè)領(lǐng)域的電梯智能運營(yíng)、能源行業(yè)的智能抄表和物流行業(yè)的全流程跟蹤等行業(yè)數字化應用中，可以深刻感受到：“物”的智能互聯(lián)將無(wú)所不在，制造、能源、公共事業(yè)、交通、健康、農業(yè)等行業(yè)都將受到影響并發(fā)生深刻改變。當前以《中國制造2025》、北美的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和歐洲的“工業(yè)4.0”為代表的產(chǎn)業(yè)規劃與實(shí)施正是這一趨勢的直接體現。

據IDC數據統計，到2020年將有超過(guò)500億的終端與設備聯(lián)網(wǎng)。未來(lái)超過(guò)50%的數據需要在網(wǎng)絡(luò )邊緣側分析、處理與儲存。在行業(yè)數字化轉型的趨勢下，智能互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò )邊緣側面臨如下挑戰：

聯(lián)接的海量與異構

網(wǎng)絡(luò )是系統互聯(lián)與數據聚合傳輸的基石。伴隨聯(lián)接設備數量的劇增，網(wǎng)絡(luò )運維管理、靈活擴展和可靠性保障面臨巨大挑戰。同時(shí)，工業(yè)現場(chǎng)長(cháng)期以來(lái)存在大量異構的總線(xiàn)聯(lián)接，多種制式的工業(yè)以太網(wǎng)并存，如何兼容多種聯(lián)接并且確保聯(lián)接的實(shí)時(shí)可靠是必須要解決的現實(shí)問(wèn)題；

業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性

工業(yè)系統檢測、控制、執行的實(shí)時(shí)性高，部分場(chǎng)景實(shí)時(shí)性要求在10ms以?xún)?。如果數據分析和控制邏輯全部在云端?shí)現，難以滿(mǎn)足業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性要求；

應用的智能性

業(yè)務(wù)流程優(yōu)化、運維自動(dòng)化與業(yè)務(wù)創(chuàng )新驅動(dòng)應用走向智能，邊緣側智能能夠帶來(lái)顯著(zhù)的效率與成本優(yōu)勢。以預測性維護為代表的智能化應用場(chǎng)景正推動(dòng)行業(yè)向新的服務(wù)模式與商業(yè)模式轉型；

數據的優(yōu)化

當前工業(yè)現場(chǎng)存在大量的多樣化異構數據，需要通過(guò)數據優(yōu)化實(shí)現數據的聚合、數據的統一呈現與開(kāi)放，以靈活高效地服務(wù)于邊緣應用的智能；

安全與隱私保護

安全橫跨云計算和邊緣計算，需要實(shí)施端到端防護。網(wǎng)絡(luò )邊緣側由于更貼近萬(wàn)物互聯(lián)的設備，訪(fǎng)問(wèn)控制與威脅防護的廣度和難度因此大幅提升。邊緣側安全主要包含設備安全、網(wǎng)絡(luò )安全、數據安全與應用安全。此外，關(guān)鍵數據的完整性、保密性，大量生產(chǎn)或人身隱私數據的保護也是安全領(lǐng)域需要重點(diǎn)關(guān)注的內容。

2　邊緣計算助力行業(yè)數字化轉型

面對這些挑戰，產(chǎn)業(yè)呼喚新的產(chǎn)業(yè)技術(shù)和解決方案，邊緣計算順勢興起。邊緣計算是在靠近物或數據源頭的網(wǎng)絡(luò )邊緣側，融合網(wǎng)絡(luò )、計算、存儲、應用核心能力的開(kāi)放平臺，就近提供邊緣智能服務(wù)，滿(mǎn)足行業(yè)數字化在敏捷聯(lián)接、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、數據優(yōu)化、應用智能、安全與隱私保護等方面的關(guān)鍵需求。

邊緣計算行業(yè)應用場(chǎng)景豐富，產(chǎn)業(yè)價(jià)值突出。目前已經(jīng)在制造、能源、公共事業(yè)、交通、健康、農業(yè)等行業(yè)開(kāi)始成功商用。預測性維護、能效管理、智能制造是邊緣計算典型的行業(yè)應用場(chǎng)景，支撐行業(yè)商業(yè)模式創(chuàng )新，實(shí)現從產(chǎn)品向服務(wù)的價(jià)值延伸，實(shí)現產(chǎn)品和服務(wù)的定制化與智能化。

以預測性維護應用場(chǎng)景為例，傳統的維護方式主要是事后維護和預防性維護，事后維護會(huì )導致業(yè)務(wù)中斷，而預防性維護采用人工例行檢修，導致維護成本大幅度上升。目前，全球有超過(guò)1500萬(wàn)部電梯在網(wǎng)運行，電梯維保和售后服務(wù)正成為電梯行業(yè)的“新藍?！?，越來(lái)越多的電梯廠(chǎng)商轉向整合產(chǎn)業(yè)鏈、依靠維保服務(wù)增加企業(yè)收入，但電梯通過(guò)事后維護和預防性維護的成本很高，且首次維護成功率低于20%。為實(shí)現商業(yè)模式創(chuàng )新，電梯廠(chǎng)商必須通過(guò)數字化改造提升運維效率、降低運維成本。通過(guò)引入邊緣計算，可以助力電梯廠(chǎng)商從傳統的預防性維護升級到新一代實(shí)時(shí)預測性維護，從而實(shí)現產(chǎn)品向服務(wù)的價(jià)值延伸：

預測性維護，降低維護成本

以電梯為例，基于電梯內大量的傳感器，可以對電梯運行狀態(tài)實(shí)時(shí)感知。通過(guò)本地的邊緣計算融合網(wǎng)關(guān)可以提供數據分析能力，第一時(shí)間發(fā)現設備潛在故障。同時(shí)提供本地存活，一旦與云端聯(lián)接故障，數據可以本地保存，聯(lián)接恢復后，本地收斂數據自動(dòng)同步到云端，確保云端可以對每部電梯形成完整視圖。

同時(shí)采用預測性維護可以減少維護工作量，降低勞動(dòng)強度；提高設備的可靠性，延長(cháng)設備的使用壽命；提高設備的利用率，減少維修費用，從而降低維護成本，提高企業(yè)的綜合競爭力。

安全保障

提供覆蓋終端、網(wǎng)關(guān)芯片、網(wǎng)關(guān)OS、網(wǎng)絡(luò )、數據的多重安全保護。

產(chǎn)品向服務(wù)的延伸

可以幫助電梯廠(chǎng)家研發(fā)改善產(chǎn)品質(zhì)量、售后提升服務(wù)滿(mǎn)意度；可以開(kāi)放給樓宇物業(yè)等，幫助提供緊急救援等服務(wù)；可以為廣告廠(chǎng)商等提供媒資傳播平臺。

3　邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟搭建產(chǎn)業(yè)合作平臺

邊緣計算作為新興產(chǎn)業(yè)應用前景廣闊，產(chǎn)業(yè)同時(shí)橫跨OT、IT、CT多個(gè)領(lǐng)域，且涉及網(wǎng)絡(luò )聯(lián)接、數據聚合、芯片、傳感、行業(yè)應用多個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈角色。為了全面促進(jìn)產(chǎn)業(yè)深度協(xié)同，加速邊緣計算在各行業(yè)的數字化創(chuàng )新和行業(yè)應用落地，華為技術(shù)有限公司、中國科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所、中國信息通信研究院、英特爾公司、ARM和軟通動(dòng)力信息技術(shù)（集團）有限公司作為創(chuàng )始成員，聯(lián)合倡議發(fā)起邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(Edge Computing Consortium，縮寫(xiě)為ECC) 。

聯(lián)盟以“OICT”理念倡議 OT、IT和CT各領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)資源在充分融合與協(xié)同的基礎上，本著(zhù)“共識”、“共力”、“共贏(yíng)”的合作精神，致力于推動(dòng)“政產(chǎn)學(xué)研用”各方產(chǎn)業(yè)資源合作，共同推進(jìn)邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的健康發(fā)展，孵化行業(yè)應用最佳實(shí)踐，促進(jìn)邊緣計算產(chǎn)業(yè)健康與可持續發(fā)展。

為了統一術(shù)語(yǔ)、統一架構和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)合作，邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布了邊緣計算參考架構1.0，包含4個(gè)功能域：

應用域：基于設備、網(wǎng)絡(luò )、數據功能域提供的開(kāi)放接口，實(shí)現邊緣行業(yè)應用，支撐邊緣業(yè)務(wù)運營(yíng)；

數據域：提供數據優(yōu)化服務(wù)，包括數據的提取、聚合、互操作、語(yǔ)義化以及分析與呈現的全生命周期服務(wù)，并保障數據的安全與隱私性；

網(wǎng)絡(luò )域：為系統互聯(lián)、數據聚合與承載提供聯(lián)接服務(wù)；

設備域：通過(guò)貼近或嵌入傳感、儀表、機器人和機床等設備的現場(chǎng)節點(diǎn)，支撐現場(chǎng)設備實(shí)現實(shí)時(shí)的智能互聯(lián)及智能應用。

行業(yè)數字化轉型的號角已經(jīng)吹響，邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟致力于成為產(chǎn)業(yè)協(xié)同的平臺、開(kāi)放與創(chuàng )新的平臺、行業(yè)踐行與示范的平臺，希望更多的產(chǎn)業(yè)伙伴攜手推動(dòng)邊緣計算產(chǎn)業(yè)的健康與可持續發(fā)展，共建邊緣計算產(chǎn)業(yè)未來(lái)。

摘自《自動(dòng)化博覽》2017年4月刊