5G|基于supOS和5G的边缘计算解决方案
【5G|基于supOS和5G的边缘计算解决方案】
目标和概述
5G与工业互联网融合应用尚处于探索初期 ， 企业内5G网络部署架构及网络建设、运维、管理等模式尚不清晰 ， 国内5G和工业互联网融合应用标准及研发验证体系尚未建立 ， 工业企业和ICT企业的5G融合应用的解决方案及设备的研发还没有相应研发网络验证环境的支撑 ， 大大延缓了融合应用的研发进度 。 这使得5G在工业领域的应用进度缓慢 。 另外 ， 工业企业对于5G的认识还处于较浅层次 ， 对于5G网络能用在工业内哪些环节 ， 开展哪些应用尚不清晰 ， 因此亟需建立5G应用互联网平台 ， 即5G工业“操作系统” 。
5G MEC（5G边缘计算）是可以融合网络、计算、存储、应用等核心能力的开放平台 ， 它部署在靠近生产设备的网络边缘侧 ， 可就近提供边缘智能服务 ， 满足行业数字化在敏捷连接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求 。 数据不用再传到遥远的云端 ， 在边缘侧就能解决 ， 更适合工业互联网实时的数据分析和智能化处理 ， 具有安全、快捷、易于管理等优势 ， 能更好地支撑工业互联网大量本地业务的实时智能化处理与执行 ， 满足网络的实时需求 。
解决方案介绍
2.1 网络架构
当前工业企业对“技术和应用下沉、应用本地化、内容分布化、计算边缘化”的需求特点 ， 采取纯5G网络逻辑切片、公网&私网共用基站设施、所有网络本地独立部署三种组网模式 ， 保证不同的安全等级需求 。 通过配置不同的网络切片 ， 适用于对数据安全性不是特别敏感用户；通过本地边缘云计算 ， 在企业本地化部署相应的MEC边缘计算硬件设备 ， 满足企业响应服务需求；对安全需求等级高的企业 ， 对企业部署单独的网络 ， 开放安全能力 ， 按需组合 ， 提供灵活、可定制的差异化安全能力 。
本项目目标是通过5G工业互联网、大数据和人工智能等技术 ， 打造工厂全信息集成平台 ， 实现工厂中的控制数据、工艺数据、运营数据、经营数据的标准化表示 ， 打破系统之间的信息壁垒 ， 提供跨行业跨领域连接工业企业的解决方案 ， 帮助企业实现业务流程去中心化 。 网络架构如图1所示 。
本文插图
图1 网络架构图
2.2 5G+supOS工业互联网平台架构
通过模型化的内容组织形式 ， 构建集操作行为、生产数据、工艺参数、质量标准、安全环保、经营策略于一体的基于5G的工厂全信息平台 ， 助力企业实现工艺寻优、操作寻优和运营优化的目标 。 通过实现异构数据管理并基于异构数据开发工业机理模型 ， 建设工业APP和微组件资源池 ， 建设开发者社区 。
同时 ， 基于对工业大数据及工业应用的积累 ， 形成通用数据、系统集成接口技术要求、平台功能规范等标准 。 通过项目的实施 ， 加速工业知识复用和创新 ， 促进制造业供需对接和迭代创新 ， 发展网络协同制造、柔性生产等制造业新模式 ， 加速制造业数字化、网络化、智能化转型 。
本文插图
图2 5G+supOS工业互联网平台架构
5G+supOS工业互联网平台作为工业操作系统 ， 可实现系统数据接入；数据标准化和对象信息模型的运行期管理；多元数据预处理、存储、压缩处理 ， 提供实时和历史数据查询服务；计算资源管理和服务治理；业务流搭建 ， 提供一个信息融合、多元数据混合的快速构建平台；工业大数据分析 ， 提供大数据挖掘和分析的常用算法库 ， 大数据云存储和分析服务；人工智能应用 ， 提供智能优化算法、机器学习和深度学习等功能 ， 实现人工智能技术在工业领域的深度应用；信息安全防护 ， 提供从云、企、端全方位的信息安全防护方案 ， 实现数据安全、信息安全和物理安全等 。 5G+工业互联网平台的软件模块层次如图3所示 。
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