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工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下工業(yè)算力發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)分析
  • 點(diǎn)擊數(shù):1208     發(fā)布時(shí)間:2024-03-05 16:50:35
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隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,我國(guó)企業(yè)工業(yè)算力架構(gòu)逐步建設(shè)成完整的“云邊端”三級(jí)架構(gòu),算力呈現(xiàn)出多種狀態(tài),以生產(chǎn)應(yīng)用的業(yè)務(wù)流為紐帶,算網(wǎng)一體化管控正逐步形成系統(tǒng)性的解決方案?,F(xiàn)有工業(yè)算力存在算力描述、算力計(jì)價(jià)、確定性等方面的不足,給IT網(wǎng)絡(luò)和OT網(wǎng)絡(luò)融合帶來(lái)了一定阻礙。本文梳理了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)背景下的工業(yè)算力發(fā)展現(xiàn)狀和工業(yè)算力架構(gòu),分析國(guó)內(nèi)工業(yè)算力的發(fā)展趨勢(shì)和方向。

中國(guó)信息通信研究院付韜,張恒升,王哲

1 背景

隨著國(guó)家對(duì)數(shù)字化、信息化領(lǐng)域基礎(chǔ)設(shè)施的不斷投入,我國(guó)形成了以5G、SD-WAN等為代表的高質(zhì)量工廠外網(wǎng),以確定性網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)以太網(wǎng)等為代表的高質(zhì)量工廠內(nèi)網(wǎng)。大帶寬、低時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)能夠更好地支撐工廠中各業(yè)務(wù)間的協(xié)同與優(yōu)化,能夠更加統(tǒng)一地整合資源,形成生產(chǎn)任務(wù)的全流程精細(xì)管控能力。在此過(guò)程中,隨著工業(yè)應(yīng)用種類(lèi)增多、協(xié)同過(guò)程復(fù)雜度上升、數(shù)據(jù)處理和交換密度增大,工業(yè)算力與網(wǎng)絡(luò)的密切程度不斷提升,促進(jìn)整個(gè)工廠的算力架構(gòu)呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢(shì)。

算力的存在呈現(xiàn)出多種形態(tài),既有面向公司生產(chǎn)業(yè)務(wù)的工業(yè)云算力,也有實(shí)現(xiàn)車(chē)間級(jí)賦能的邊緣算力,還有工業(yè)終端上不斷提升的本地算力。以生產(chǎn)應(yīng)用的業(yè)務(wù)流為紐帶,算網(wǎng)一體化管控正逐步形成系統(tǒng)性的解決方案。然而,現(xiàn)有工業(yè)算力存在算力描述、算力計(jì)價(jià)、確定性等方面的不足,給IT網(wǎng)絡(luò)和OT網(wǎng)絡(luò)融合帶來(lái)了一定阻礙。本文梳理了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)背景下的工業(yè)算力發(fā)展現(xiàn)狀和工業(yè)算力架構(gòu),分析了國(guó)內(nèi)工業(yè)算力的發(fā)展趨勢(shì)和方向。

2 工業(yè)算力的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 工業(yè)算力的概念

工業(yè)算力是計(jì)算機(jī)設(shè)備或計(jì)算/數(shù)據(jù)中心處理工業(yè)計(jì)算需求的能力,是指在工廠生產(chǎn)環(huán)境中計(jì)算能力的總和,它支撐工廠各級(jí)信息系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、控制信息等活動(dòng)。工業(yè)算力以計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等多種途徑實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)字化、智能化和高效化,全面賦能工廠全流程環(huán)節(jié)。工業(yè)算力并不是算力在工廠場(chǎng)景中的簡(jiǎn)單應(yīng)用,它需要結(jié)合工廠生產(chǎn)任務(wù)的高度實(shí)時(shí)性需求進(jìn)行精確資源調(diào)度,在算力部署、算力分配、算網(wǎng)融合、算力計(jì)費(fèi)等方面存在差別。近年來(lái),國(guó)內(nèi)工業(yè)算力蓬勃發(fā)展,呈現(xiàn)出“算力穩(wěn)步提升、聯(lián)系尚不密切”的特征。目前,工業(yè)算力由“云-邊-端”三級(jí)構(gòu)成,企業(yè)級(jí)工業(yè)云主要進(jìn)行數(shù)據(jù)規(guī)模大的離線運(yùn)算,優(yōu)化生產(chǎn)流程和工藝參數(shù)。工業(yè)云進(jìn)行工業(yè)大數(shù)據(jù)分析,挖掘生產(chǎn)過(guò)程中的瓶頸和問(wèn)題,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。車(chē)間級(jí)邊緣計(jì)算主要進(jìn)行數(shù)據(jù)密度大的實(shí)時(shí)處理,通過(guò)復(fù)雜算法實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)、檢測(cè)、智能控制、智能維護(hù)等工作。工業(yè)終端主要是數(shù)據(jù)的產(chǎn)生者和執(zhí)行者,近些年來(lái)本地算力也獲得了一定增長(zhǎng),可以實(shí)現(xiàn)智能算法并有限度地共享算力。以下是國(guó)內(nèi)工業(yè)算力發(fā)展的幾個(gè)關(guān)鍵特征:

(1)工業(yè)算力規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng):隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入推進(jìn),國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)算力的需求持續(xù)增長(zhǎng)。各類(lèi)企業(yè)紛紛加大投入,通過(guò)建設(shè)企業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)中心提升算力規(guī)模,以滿(mǎn)足日益復(fù)雜和精細(xì)化的生產(chǎn)需求。(2)算力分布分散、聚合度較弱:與移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商的算力網(wǎng)絡(luò)資源池不同,工業(yè)算力呈現(xiàn)出分層、分域的部署現(xiàn)狀,算力協(xié)同主要發(fā)生在臨級(jí)算力設(shè)施之間。這主要是由于缺乏通用的算力開(kāi)放機(jī)制,無(wú)法跨層、跨域地精確度量、評(píng)估和調(diào)用算力資源。受限于工廠生產(chǎn)活動(dòng)的實(shí)時(shí)性要求,跨域算力借用往往存在不穩(wěn)定性和較低的效能。

(3)工業(yè)算力不具備確定性:工業(yè)算力已廣泛應(yīng)用于智能制造、智慧能源、智能交通等領(lǐng)域,很多企業(yè)嘗試通過(guò)應(yīng)用工業(yè)算力技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和優(yōu)化,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。但是,邊緣計(jì)算和云計(jì)算都不能夠依據(jù)嚴(yán)格的確定性指標(biāo)進(jìn)行調(diào)度,導(dǎo)致IT服務(wù)實(shí)時(shí)性和OT生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)時(shí)性存在巨大差距,嚴(yán)重阻礙了工業(yè)算力的應(yīng)用與推廣。

(4)應(yīng)用通用性較差:目前很多廠商的應(yīng)用與終端設(shè)備依賴(lài)性過(guò)強(qiáng),導(dǎo)致只能劃分專(zhuān)用資源給應(yīng)用。這一方面降低了算力的利用率,另一方面維護(hù)起來(lái)更加復(fù)雜,導(dǎo)致算力的開(kāi)放能力降低。

2.2 我國(guó)工業(yè)算力典型模式

邊緣算力:多個(gè)計(jì)算能力較弱的工業(yè)終端,將計(jì)算任務(wù)或數(shù)據(jù)遷移到鄰近的邊緣計(jì)算設(shè)備,實(shí)現(xiàn)數(shù)采、分析、檢測(cè)、控制等功能。其具體形式包括兩種,一種是工廠本地邊緣計(jì)算設(shè)備如邊緣一體機(jī)、服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)等,另一種是運(yùn)營(yíng)商租借給工廠的移動(dòng)邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)(MEC)。

云化服務(wù):云化服務(wù)是將云資源池以容器或虛機(jī)的形式劃分出來(lái),遠(yuǎn)程為工業(yè)產(chǎn)線提供應(yīng)用服務(wù)。它的優(yōu)勢(shì)在于靈活重新配置、成本較低和軟件故障恢復(fù)快。

群智算力:是指在缺乏邊緣計(jì)算和云計(jì)算資源時(shí),利用多個(gè)生產(chǎn)設(shè)備的本地計(jì)算能力,通常在存在計(jì)算依賴(lài)或數(shù)據(jù)依賴(lài)的若干個(gè)設(shè)備之間,調(diào)整任務(wù)分配,使得整個(gè)設(shè)備集群的計(jì)算任務(wù)都能夠在實(shí)時(shí)性要求的范圍內(nèi)完成。

算力協(xié)同:該模式充分利用了邊緣計(jì)算的實(shí)時(shí)性和云計(jì)算的大量資源,可以逐級(jí)部署計(jì)算任務(wù),在計(jì)算能力和實(shí)時(shí)性之間取得折中。

2.3 工業(yè)算力挑戰(zhàn)

工業(yè)算力在發(fā)展過(guò)程中遇到了多方面的挑戰(zhàn),性能方面主要是受工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)實(shí)時(shí)性制約,功能方面主要是受算力設(shè)備通用性的影響,主要包括以下幾個(gè)方面:

(1)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化的算力描述:算力描述本身是當(dāng)前的熱點(diǎn)研究方向,在算力網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算等場(chǎng)景中都需要對(duì)算力進(jìn)行抽象。在多個(gè)數(shù)據(jù)中心形成資源池的背景下,算力的度量、類(lèi)型、分配狀態(tài)等情況十分復(fù)雜,由CPU、GPU、TPU、DPU等聚合而成的異構(gòu)性算力需要統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)化描述語(yǔ)言。工業(yè)算力描述與外網(wǎng)算力描述具有一定的共性部分,但還要考慮設(shè)備類(lèi)型和部署位置,需要擴(kuò)展算力描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),形成面向行業(yè)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的工業(yè)算力描述[1]。

(2)缺乏工業(yè)專(zhuān)用的算力計(jì)價(jià):一是運(yùn)營(yíng)商租用算力的精確計(jì)費(fèi),以MEC節(jié)點(diǎn)算力為代表,費(fèi)用由邊緣計(jì)算基站數(shù)量、性能、服務(wù)和使用時(shí)長(zhǎng)決定。二是面向中小企業(yè)的公共算力計(jì)費(fèi),在該場(chǎng)景下多個(gè)企業(yè)共用園區(qū)的云邊算力,需要精確測(cè)算各企業(yè)提交的任務(wù)所使用的算力。

(3)算力開(kāi)放能力較弱:算力供給粒度從大到小可以分為專(zhuān)用設(shè)備、容器/虛擬機(jī)、任務(wù)、時(shí)間片,從充分利用算力資源的角度,應(yīng)該盡可能進(jìn)行小粒度的調(diào)度。使用專(zhuān)用設(shè)備來(lái)保障某些工業(yè)任務(wù),其他任務(wù)無(wú)法共用處理能力,就會(huì)造成最大的浪費(fèi)。目前最常見(jiàn)的方式是為邊緣任務(wù)分配專(zhuān)用的容器,這也是由于現(xiàn)有方案的終端應(yīng)用和邊緣應(yīng)用都和廠商緊密耦合,資源在被大粒度分配后,就無(wú)法再給其他任務(wù)開(kāi)發(fā)算力。未來(lái)為了實(shí)現(xiàn)確定性計(jì)算,必須要實(shí)現(xiàn)任務(wù)和時(shí)間片粒度的算力開(kāi)放,需要形成細(xì)粒度的算力調(diào)用協(xié)議和接口。設(shè)計(jì)并研發(fā)通用算力服務(wù),形成面向行業(yè)的、可復(fù)用共享的通用算力應(yīng)用。各級(jí)工業(yè)智能終端可依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)調(diào)用工業(yè)算力設(shè)施的算力服務(wù)。

(4)算網(wǎng)確定性:在很多應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)協(xié)同研究中,算力與網(wǎng)絡(luò)正在聯(lián)系得越來(lái)越緊密。目前國(guó)內(nèi)眾多研究機(jī)構(gòu)對(duì)面向應(yīng)用的確定性技術(shù)開(kāi)展了研究,如中國(guó)信息通信研究院提出了面向應(yīng)用的確定性(AoD)研究[2],該研究針對(duì)工廠網(wǎng)絡(luò)或園區(qū)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)離散資源的統(tǒng)一調(diào)度,編排具有一系列確定性執(zhí)行環(huán)節(jié)的確定性服務(wù),滿(mǎn)足用戶(hù)的頂層需求;北京交通大學(xué)提出了廣義確定性的概念,從理論角度分析了在多要素、網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)、復(fù)雜數(shù)據(jù)流場(chǎng)景下的確定性保障問(wèn)題,該工作更側(cè)重于理論研究與模型設(shè)計(jì);網(wǎng)絡(luò)通信與安全紫金山實(shí)驗(yàn)室則提出了算網(wǎng)操作系統(tǒng)的概念,提出了算力網(wǎng)絡(luò)中的多應(yīng)用協(xié)同調(diào)度問(wèn)題的解決方法,不過(guò)該方案對(duì)于算力僅實(shí)現(xiàn)盡力而為的調(diào)度,更適用于數(shù)據(jù)中心的非實(shí)時(shí)計(jì)算任務(wù)。確定性算力網(wǎng)絡(luò)是使用確定性網(wǎng)絡(luò)的算力系統(tǒng),缺乏對(duì)算力確定性調(diào)度,因此本報(bào)告認(rèn)為其本質(zhì)是“算力+確定性網(wǎng)絡(luò)”,更適合運(yùn)營(yíng)商的服務(wù)場(chǎng)景,不強(qiáng)調(diào)算力提供過(guò)程的確定性,追求盡可能高的服務(wù)性能。國(guó)外方面,IETF成立了CATS(Computing-Aware Traffic Steering)工作組,旨在研究網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)感知服務(wù)客戶(hù)端和服務(wù)站點(diǎn)并提供端到端路由。為了實(shí)現(xiàn)基于計(jì)算感知和網(wǎng)絡(luò)感知的路由決策,需要全面感知網(wǎng)邊端信息。目前CATS工作組在計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)信息的分類(lèi)和感知方面已經(jīng)做了一些工作,包括架構(gòu)、場(chǎng)景、協(xié)議、路由機(jī)制等。隨著CATS工作的進(jìn)一步開(kāi)展,將通過(guò)算網(wǎng)一體化的確定性實(shí)現(xiàn)應(yīng)用服務(wù)鏈的精確執(zhí)行。

(5)多資源協(xié)同能力:工業(yè)算力架構(gòu)中,各種資源依據(jù)算法進(jìn)行調(diào)度,需要對(duì)算力、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、能耗等綜合決策,以適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)在高效、節(jié)能、服務(wù)質(zhì)量方面的多目標(biāo)優(yōu)化。為了克服這些挑戰(zhàn),需要多方共同努力,打通工業(yè)算力的業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù),加強(qiáng)算力開(kāi)放協(xié)議設(shè)計(jì)、工業(yè)算力標(biāo)準(zhǔn)制定等方面的工作,形成滿(mǎn)足工業(yè)需求的算力供給能力。

3 工業(yè)算力架構(gòu)

工業(yè)算力架構(gòu)由決策層、管控層和執(zhí)行層構(gòu)成,如圖1所示。在目前的應(yīng)用場(chǎng)景中,其主要實(shí)現(xiàn)了邊端精密協(xié)同和云邊精密協(xié)同。

決策層算力是集中式的算力資源中心,一般以工業(yè)云的形式存在,目前運(yùn)行在工業(yè)云的計(jì)算任務(wù)實(shí)時(shí)性相對(duì)較弱。工業(yè)云具有大數(shù)據(jù)分析與決策能力,輸入輸出的數(shù)據(jù)密度與價(jià)值極大。在很多制造業(yè)企業(yè)中,工業(yè)云運(yùn)行工業(yè)模型訓(xùn)練、確定性全局管控、流程優(yōu)化等計(jì)算密集型應(yīng)用,一般以較長(zhǎng)的周期將訓(xùn)練好的模型更新到邊緣計(jì)算設(shè)施。工業(yè)算力綜合管控平臺(tái)將實(shí)現(xiàn)算網(wǎng)一體化管控,通過(guò)統(tǒng)一信息模型打通各類(lèi)設(shè)備的監(jiān)測(cè)接口和管控接口,通過(guò)對(duì)確定性服務(wù)的維護(hù),確保生產(chǎn)流程中算網(wǎng)控制的閉環(huán)。

管控層算力是由靠近生產(chǎn)線的智能計(jì)算設(shè)備組成,實(shí)時(shí)性能夠滿(mǎn)足工業(yè)應(yīng)用需求。這些設(shè)備具有推理與決策的計(jì)算能力,數(shù)據(jù)密度與價(jià)值較高,可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算能力開(kāi)放、數(shù)據(jù)挖掘、虛擬化、任務(wù)遷移等功能。目前邊緣側(cè)的算力開(kāi)放程度主要受限于應(yīng)用和工業(yè)終端的綁定,通過(guò)實(shí)現(xiàn)通用服務(wù)和標(biāo)準(zhǔn)化的算法,可以進(jìn)一步提升邊緣計(jì)算的通用性和利用率。

執(zhí)行層算力是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的本地算力,實(shí)時(shí)性最強(qiáng),計(jì)算能力相對(duì)較弱,數(shù)據(jù)密度與價(jià)值較低,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、控制邏輯、本地訓(xùn)練等任務(wù)。傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)備如傳感器只能執(zhí)行簡(jiǎn)單的任務(wù),未來(lái)能夠?qū)崿F(xiàn)算力協(xié)同的主要是具有一定自有算力的智能終端,相對(duì)較少的計(jì)算能力用于產(chǎn)生數(shù)據(jù)、任務(wù)遷移、數(shù)據(jù)保護(hù)等方面。

邊端精密協(xié)同主要是工業(yè)邊緣算力為各種智能終端處理專(zhuān)用計(jì)算任務(wù),實(shí)現(xiàn)多維數(shù)據(jù)處理、圖像識(shí)別、定位信息處理、控制決策等功能,兩者通過(guò)滿(mǎn)足工業(yè)高性能通信需求的確定性網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。

云邊協(xié)同主要是針對(duì)云平臺(tái)和邊緣計(jì)算的特點(diǎn),將計(jì)算任務(wù)進(jìn)行差異化部署,在分布式訓(xùn)練中,可以將匯總的模型部署在工業(yè)云平臺(tái),在工業(yè)邊緣算力部署局部模型。兩者在更新頻率、預(yù)測(cè)精度、工業(yè)算法等方面都可以按需配置。

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圖1 工業(yè)算力架構(gòu)

4 工業(yè)算力發(fā)展趨勢(shì)

(1)算力伴隨業(yè)務(wù)自由聚合傳統(tǒng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)主要是監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù),監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是通過(guò)攝像頭、傳感器、工控機(jī)等產(chǎn)生的原始生產(chǎn)數(shù)據(jù),控制數(shù)據(jù)是控制產(chǎn)線設(shè)備生產(chǎn)的操作數(shù)據(jù)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)施在“端-邊-云”架構(gòu)中逐級(jí)處理這兩類(lèi)數(shù)據(jù)。

隨著行業(yè)需求和工業(yè)應(yīng)用的種類(lèi)越來(lái)越多,在工業(yè)智能終端之間、工廠算力設(shè)施和運(yùn)營(yíng)商MEC之間都會(huì)發(fā)生算力的聚合,來(lái)提供因地制宜的算力服務(wù)。這主要是在礦山、港口、供熱等領(lǐng)域,除了企業(yè)生產(chǎn)園區(qū)之外,還有大量的移動(dòng)設(shè)備活動(dòng)區(qū)域。這就需要設(shè)備就近組成集群,實(shí)現(xiàn)更快的任務(wù)分發(fā)和結(jié)果匯聚。

(2)確定性算力保障

在工業(yè)場(chǎng)景中,工業(yè)邊緣算力與工業(yè)云平臺(tái)的計(jì)算過(guò)程也會(huì)影響工業(yè)終端的執(zhí)行,所以如果想讓IT設(shè)施深度參與OT生產(chǎn)過(guò)程,就必須保障算力的確定性。算力的確定性與前文提到的算力粒度相關(guān),針對(duì)時(shí)間敏感計(jì)算任務(wù)進(jìn)行強(qiáng)制保障的算力粒度越細(xì)小,則計(jì)算任務(wù)的確定性越強(qiáng),當(dāng)給每個(gè)確定性任務(wù)隔離出充足的計(jì)算單元時(shí)間片時(shí),其計(jì)算時(shí)延和抖動(dòng)就是精確可控的。在保障算力的確定性后,就可以針對(duì)確定性任務(wù)的需求指標(biāo),分解成算、網(wǎng)指標(biāo),從而保障任務(wù)全流程確定性。

(3)分布式訓(xùn)練的應(yīng)用

工業(yè)中數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制的算力開(kāi)銷(xiāo)是基本穩(wěn)定的資源開(kāi)銷(xiāo),未來(lái)大部分動(dòng)態(tài)變化的工業(yè)算力是用于工業(yè)模型訓(xùn)練和優(yōu)化。分布式訓(xùn)練將工業(yè)模型分割,按照規(guī)模和實(shí)時(shí)性需求部署在工業(yè)算力架構(gòu)各層,需要根據(jù)算力部署拓?fù)?、算力?guī)模、模型分割等因素決定分布式訓(xùn)練的中心節(jié)點(diǎn)、更新頻率、機(jī)器學(xué)習(xí)算法等配置。目前很多企業(yè)只是在集團(tuán)側(cè)進(jìn)行模型優(yōu)化,在邊緣側(cè)進(jìn)行模型部署,隨著機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用越來(lái)越多,可以形成工業(yè)模型分割更加靈活的方案,使得整個(gè)企業(yè)中算力可以針對(duì)工業(yè)模型的細(xì)粒度高靈活動(dòng)態(tài)部署與優(yōu)化。

(4)群體智能算力

邊緣計(jì)算是工業(yè)終端算力不足時(shí)的必要補(bǔ)充,隨著芯片成本進(jìn)一步下降,工業(yè)智能終端的計(jì)算、存儲(chǔ)性能都將進(jìn)一步提升。在作業(yè)范圍比較大的行業(yè),例如礦山、港口、供熱等行業(yè),整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中既有企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),也有擴(kuò)散到有線網(wǎng)之外的作業(yè)區(qū)。此時(shí),就需要工業(yè)智能終端就近組成算力集群,通過(guò)群體智能算力進(jìn)行跟生產(chǎn)活動(dòng)強(qiáng)相關(guān)的計(jì)算任務(wù),并通過(guò)對(duì)計(jì)算任務(wù)拆分、子任務(wù)遷移、計(jì)算結(jié)果匯總的過(guò)程,得到預(yù)期的決策結(jié)果。

(5)基于MEC的智能園區(qū)

工業(yè)算力是實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)的重要支撐,它已經(jīng)描繪了美好的愿景。然而,這也導(dǎo)致了建設(shè)工業(yè)算力體系的成本不是中小企業(yè)能夠負(fù)擔(dān)的昂貴開(kāi)支。從國(guó)家發(fā)展的角度來(lái)看,可以將工業(yè)算力中的決策層設(shè)到工業(yè)園區(qū),由政府出資建設(shè)并形成服務(wù)能力。由運(yùn)營(yíng)商將MEC基站租賃給企業(yè),中小企業(yè)只需要采購(gòu)智能工業(yè)終端即可。該方案具有三大優(yōu)勢(shì):一是增強(qiáng)了工業(yè)算力的共享,提升了算力基礎(chǔ)設(shè)施的利用率;二是形成了可復(fù)用的工業(yè)模型,有利于優(yōu)秀解決方案的推廣;三是降低了中小企業(yè)應(yīng)用新技術(shù)的工業(yè)算力設(shè)施建設(shè)和運(yùn)維成本。

5 總結(jié)

我國(guó)工業(yè)算力已經(jīng)有了長(zhǎng)足發(fā)展,但還存在相對(duì)松散、標(biāo)準(zhǔn)化程度低等問(wèn)題,本文在總結(jié)工業(yè)算力架構(gòu)及挑戰(zhàn)的基礎(chǔ)上,提出了未來(lái)工業(yè)算力發(fā)展的重點(diǎn)方向。下一步我們將以標(biāo)準(zhǔn)化工作為重點(diǎn),在工業(yè)算力描述、調(diào)用接口、工業(yè)算力南北向協(xié)議等方面凝聚產(chǎn)業(yè)界共識(shí),最終通過(guò)工業(yè)算力的進(jìn)步促進(jìn)算網(wǎng)一體化與扁平化發(fā)展。

作者簡(jiǎn)介:

付 韜,博士,中國(guó)信息通信研究院高級(jí)工程師,主要從事工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、確定性網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)研究。已發(fā)表期刊及國(guó)際會(huì)議論文10余篇,其中SCI檢索3篇,EI檢索2篇,申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利7項(xiàng)。

張恒升,中國(guó)信息通信研究院正高級(jí)工程師,技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究部副主任,主要研究方向?yàn)楣I(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。

王 哲,博士,中國(guó)信息通信研究院高級(jí)工程師,主要從事工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算領(lǐng)域政策、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面研究,長(zhǎng)期支撐工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)改委等部委的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)政策制定、重大專(zhuān)項(xiàng)指南編制等工作。目前擔(dān)任CCSA邊緣計(jì)算技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)委員會(huì)技術(shù)促進(jìn)組組長(zhǎng),同時(shí)擔(dān)任IEEETransactionsonVehicularTechnology,IEEEAccess等國(guó)際期刊審稿人,已發(fā)表期刊及國(guó)際會(huì)議論文10余篇,其中SCI檢索5篇,申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利及軟件著作權(quán)4項(xiàng),主持并參與起草10余項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定工作。(本文通訊作者)

參考文獻(xiàn):

[1] 劉鵬, 陸璐, 李志強(qiáng). 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展分析及算網(wǎng)融合的趨勢(shì)思考[J]. 自動(dòng)化博覽, 2023, 40 (2) : 29 - 31.

[2] 施巍松, 等. 邊緣計(jì)算: 現(xiàn)狀與展望[J]. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展, 2019, 56 (1) : 21.

[3] Ordonez-Lucena, J. and F. Dsouza. Pathways towards network-as-a-service: the CAMARA project. in Proceedings of the ACM SIGCOMM Workshop on Network-Application Integration[C]. 2022. Amsterdam, Netherlands: Association for Computing Machinery.

[4] 馬華東, 等. 一種新型群智感知系統(tǒng)架構(gòu)模型和實(shí)現(xiàn)方法[J]. 中國(guó)科學(xué): 信息科學(xué), 2023. 53 (7) : 1262 - 1280.

[5] 楊冬, 程宗榮, 田偉康, 王洪超, 張宏科. 廣義確定性標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)[J]. 電子學(xué)報(bào), 2024. 1 (52) : 1 - 18.

[6] Fu, T. and H. Zhang, The System Architecture and Decision Mechanism of the Deterministic Application Layer in the Industrial Internet, 2023.

[7] 張晨, 等. 算網(wǎng)操作系統(tǒng)白皮書(shū)[R]. 2023.

[8] 網(wǎng)絡(luò)通信與安全紫金山實(shí)驗(yàn)室, 等. 確定性算力網(wǎng)絡(luò)白皮書(shū)[R]. 2022.

摘自《自動(dòng)化博覽》2024年第二期暨《邊緣計(jì)算2024專(zhuān)輯》

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