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引言/導(dǎo)讀

中國(guó)電信研究院是中國(guó)電信集團(tuán)公司為適應(yīng)集團(tuán)發(fā)展和需要而組建的重要科研機(jī)構(gòu)。主要研究電信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與戰(zhàn)略，研究技術(shù)發(fā)展政策，研究網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)與業(yè)務(wù)發(fā)展規(guī)劃，研究技術(shù)體制和標(biāo)準(zhǔn)，負(fù)責(zé)新技術(shù)和新設(shè)備入網(wǎng)測(cè)試評(píng)估，進(jìn)行決策軟科學(xué)研究和發(fā)展研究，網(wǎng)絡(luò)管理和業(yè)務(wù)管理等支撐系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，應(yīng)用軟件研究與系統(tǒng)集成，開(kāi)發(fā)電信新業(yè)務(wù)和增值業(yè)務(wù)等，為集團(tuán)公司和各省子公司提供決策支撐、技術(shù)支撐、信息支撐。

上海理想信息產(chǎn)業(yè)（集團(tuán)）有限公司，成立于1999年，屬于中國(guó)電信全資子公司，注冊(cè)資本7000萬(wàn)元，是上海市投資規(guī)模較大的信息技術(shù)企業(yè)之一。2019年掛牌5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基地。公司定位于電信與IT產(chǎn)業(yè)融合的ICT服務(wù)商形象,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)開(kāi)發(fā)和集成典型企業(yè),掛牌上海互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)工程技術(shù)研究中心,近兩年成功申請(qǐng)智能制造相關(guān)領(lǐng)城的工信部專項(xiàng)10項(xiàng),自主研發(fā)的《中國(guó)電信工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)》入選工信部2021年大數(shù)據(jù)發(fā)展試點(diǎn)示范項(xiàng)目。大數(shù)據(jù)、云計(jì)算與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)軟件著作權(quán)200余項(xiàng)。近年來(lái)，參與國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心平臺(tái)、中國(guó)商飛在役飛行大數(shù)據(jù)集成管理系統(tǒng)、中船704所工業(yè)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)、滬東造船鋼板質(zhì)量檢測(cè)、中建鋼構(gòu)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、中聯(lián)重科工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等多項(xiàng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)大數(shù)據(jù)領(lǐng)域項(xiàng)目建設(shè)。

中鈔油墨有限公司是國(guó)內(nèi)唯一的專業(yè)印鈔油墨制造企業(yè)，隸屬于中國(guó)印鈔造幣總公司。作為一家將“用色彩和品質(zhì)守護(hù)真實(shí)”作為使命的高新技術(shù)企業(yè)，中鈔油墨有限公司成立20年來(lái)，專注于印鈔油墨和防偽油墨兩個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，為鈔票、證件、證券、票據(jù)以及政府與企業(yè)的重要文件和產(chǎn)品提供保護(hù)。中鈔油墨有限公司緊盯科技發(fā)展潮流，聚焦裝備制造前沿，以滿足新一代人民幣研發(fā)對(duì)重大技術(shù)裝備的需求為目標(biāo)，加快大數(shù)據(jù)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等智能化技術(shù)與裝備制造的深度融合，推動(dòng)核心裝備高端化、智能化、自主化，為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供更有力的裝備保障。

關(guān)鍵詞

工業(yè)PON，云邊端協(xié)同，邊緣計(jì)算，數(shù)據(jù)采集

測(cè)試床項(xiàng)目承接主體

發(fā)起公司和主要聯(lián)系人聯(lián)系方式

中國(guó)電信集團(tuán)公司

中國(guó)電信研究院  于嘯   18918289369

上海理想信息產(chǎn)業(yè)（集團(tuán)）有限公司  蔡一曉   18901679686

中鈔油墨有限公司  張鵬  13564028492

合作公司

烽火通信科技股份有限公司

測(cè)試床項(xiàng)目目標(biāo)

印鈔油墨生產(chǎn)車(chē)間油墨品種多、工序集中造成現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)組織難、質(zhì)量跟蹤困難等問(wèn)題，為了提高數(shù)據(jù)交互的及時(shí)性、穩(wěn)定性和抗干擾能力和油墨質(zhì)量全流程跟蹤，解決公司工業(yè)設(shè)備種類多、操作終端多、對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信方式要求多的難題，需要在完善膠印設(shè)備數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)幕A(chǔ)上，基于工業(yè)PON網(wǎng)建立車(chē)間級(jí)數(shù)據(jù)采集邊緣網(wǎng)關(guān)模塊，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)化、透明化、智能化，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，及時(shí)掌握生產(chǎn)進(jìn)度等信息，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)等，采集設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)各種設(shè)備等異構(gòu)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)獲取，建立與設(shè)備相關(guān)的制造過(guò)程統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，將數(shù)據(jù)存入制造數(shù)據(jù)中心，為生產(chǎn)系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

應(yīng)用工業(yè)PON構(gòu)建邊云協(xié)同的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通過(guò)開(kāi)放式可編程O(píng)LT、具備邊緣計(jì)算能力的工業(yè)PON融合終端和基于SDN架構(gòu)的工業(yè)PON自服務(wù)平臺(tái)的協(xié)同應(yīng)用，提供了分布式、可靈活調(diào)度的算力設(shè)施，發(fā)揮連接+算力一體化優(yōu)勢(shì)，探索高效支撐IT與OT融合的應(yīng)用。

測(cè)試床方案架構(gòu)

測(cè)試床應(yīng)用場(chǎng)景

1.工業(yè)數(shù)采場(chǎng)景

工業(yè)PON融合網(wǎng)關(guān)向下支持多種端側(cè)的工業(yè)設(shè)備（含機(jī)械臂）和PLC控制器的接入和數(shù)采，同時(shí)支持多種主流PLC協(xié)議；向上連接OLT，提高響應(yīng)速度和數(shù)據(jù)安全性；最終將數(shù)據(jù)傳送至工業(yè)PON自服務(wù)平臺(tái)，在云端完成數(shù)據(jù)匯聚，實(shí)現(xiàn)邊緣數(shù)采、工業(yè)視覺(jué)檢測(cè)、邊云協(xié)同應(yīng)用等功能。

圖：工業(yè)數(shù)采場(chǎng)景

2.工業(yè)視覺(jué)場(chǎng)景

傳統(tǒng)機(jī)器視覺(jué)在工業(yè)上的典型應(yīng)用主要有定位、識(shí)別、測(cè)量和檢測(cè)。機(jī)器視覺(jué)業(yè)務(wù)主要包含以下兩個(gè)特點(diǎn)：一是包含大量的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，二是數(shù)據(jù)體量大、存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)。因此工業(yè)視覺(jué)存在存儲(chǔ)有限、算法管理不便以及算力復(fù)用率低等問(wèn)題。

圖：傳統(tǒng)基于工控機(jī)的典型視覺(jué)系統(tǒng)

采用機(jī)器視覺(jué)創(chuàng)新系統(tǒng)，單工業(yè)相機(jī)上行帶寬通常500M以上，普通無(wú)線通信無(wú)法滿足要求，工業(yè)PON可以保證大量數(shù)據(jù)單位時(shí)間內(nèi)實(shí)時(shí)傳輸?shù)男枨螅瑢?shí)現(xiàn)機(jī)器視覺(jué)由傳統(tǒng)本地模式向本地推理+云端訓(xùn)練的云邊協(xié)同模式轉(zhuǎn)變。

OLTONU機(jī)床儀器儀表移動(dòng)設(shè)備

圖：工業(yè)PON光網(wǎng)支撐下的基于邊緣計(jì)算的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)

測(cè)試床架構(gòu)

測(cè)試床架構(gòu)

本方案的邊側(cè)為工業(yè)PON融合網(wǎng)關(guān)，向下與端側(cè)的設(shè)備相連，向上連接OLT設(shè)備。云側(cè)即工業(yè)PON自服務(wù)平臺(tái)，平臺(tái)包含了邊緣網(wǎng)關(guān)模塊，基于容器對(duì)于工業(yè)PON融合網(wǎng)關(guān)進(jìn)行設(shè)備管理和數(shù)采協(xié)議、工業(yè)應(yīng)用等向下推送加載至端側(cè)工業(yè)PON融合網(wǎng)關(guān)。

工業(yè)云端應(yīng)用工業(yè)PON自服務(wù)平臺(tái)（包含邊緣網(wǎng)關(guān)模塊）OLTODN工業(yè)PON融合網(wǎng)關(guān)OLT設(shè)備具備邊緣計(jì)算特性網(wǎng)絡(luò)切片融合承載兼容工業(yè)接口開(kāi)放式架構(gòu)  端  云邊各類工業(yè)設(shè)備

圖：測(cè)試床總體架構(gòu)

測(cè)試床與AII總體架構(gòu)的關(guān)系

本測(cè)試床聚焦在AII互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的有線接入，工業(yè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，端到端傳輸及數(shù)據(jù)互通主；垂直行業(yè)為制造業(yè)；實(shí)施層次主要包含了設(shè)備和系統(tǒng)，設(shè)備是工業(yè)PON融合網(wǎng)關(guān)，系統(tǒng)則是工業(yè)PON自服務(wù)平臺(tái)。

圖：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)2.0：功能原理

測(cè)試床實(shí)施架構(gòu)如圖6所示。

廠區(qū)巡邏CCTV車(chē)床OLT 工業(yè)PON融合網(wǎng)關(guān)工業(yè)PON融合網(wǎng)關(guān)工業(yè)PON自服務(wù)平臺(tái)（包含邊緣網(wǎng)關(guān)模塊）邊緣算力

圖：測(cè)試床實(shí)施架構(gòu)

測(cè)試床方案

以物聯(lián)網(wǎng)、設(shè)備數(shù)據(jù)采集和邊緣計(jì)算為技術(shù)基礎(chǔ)，通過(guò)工業(yè)PON融合網(wǎng)關(guān)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行連接，通過(guò)數(shù)采協(xié)議將設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、工藝參數(shù)等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳給控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)、參數(shù)等動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的全面感知與數(shù)據(jù)匯聚。

為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)設(shè)備感知數(shù)據(jù)的快速采集，可在工業(yè)PON自服務(wù)平臺(tái)的邊緣網(wǎng)關(guān)模塊上建立設(shè)備模型，即實(shí)體設(shè)備對(duì)應(yīng)的模型。根據(jù)設(shè)備進(jìn)行數(shù)采時(shí)設(shè)置的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)為該模型分配對(duì)應(yīng)的模型節(jié)點(diǎn)，即人工定義網(wǎng)關(guān)數(shù)采的預(yù)制模版，生成虛擬數(shù)采接口。工業(yè)PON融合網(wǎng)關(guān)進(jìn)行感知數(shù)據(jù)采集的任務(wù)下發(fā)，邊緣側(cè)的工業(yè)PON融合網(wǎng)關(guān)獲取到云端平臺(tái)的指令后，按照人工定義好的預(yù)制模版進(jìn)行感知數(shù)據(jù)的采集，通過(guò)網(wǎng)關(guān)的心跳輪詢機(jī)制對(duì)云端進(jìn)行結(jié)果的實(shí)時(shí)上報(bào)，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)應(yīng)用下的邊緣側(cè)的設(shè)備數(shù)據(jù)采集。

圖：測(cè)試床架構(gòu)

方案重點(diǎn)技術(shù)

1.工業(yè)PON融合網(wǎng)關(guān)

工業(yè)PON融合網(wǎng)關(guān)是中國(guó)電信自主研發(fā)的面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域推出的一款功能強(qiáng)大、性能卓越的工業(yè)級(jí)終端產(chǎn)品，集本地管理、數(shù)據(jù)采集和通信于一體。具有開(kāi)放式的軟硬件架構(gòu)，硬件層面平臺(tái)化和模塊化，內(nèi)置六核的處理器和較強(qiáng)算力的AI硬加速單元，提供豐富的物理接口；軟件層面采用開(kāi)放式平臺(tái)架構(gòu)，業(yè)務(wù)功能容器化和APP 化，按照業(yè)務(wù)功能將軟件劃分為多個(gè)業(yè)務(wù)APP，實(shí)現(xiàn)快速迭代和部署，支持第三方工業(yè)應(yīng)用的加載和運(yùn)行，并通過(guò)容器技術(shù)，將業(yè)務(wù)軟件與操作系統(tǒng)隔離，提升系統(tǒng)的安全性。工業(yè)PON融合網(wǎng)關(guān)開(kāi)放平臺(tái)的架構(gòu)如下：

圖：工業(yè)PON融合網(wǎng)關(guān)開(kāi)放平臺(tái)架構(gòu)示意圖

其中容器技術(shù)是一種內(nèi)核輕量級(jí)的操作系統(tǒng)層虛擬化技術(shù)，主要由Namespace和 Cgroup兩大機(jī)制來(lái)保證實(shí)現(xiàn)。Namespace提供隔離機(jī)制，保證容器獨(dú)立運(yùn)行；Cgroup就負(fù)責(zé)資源管理控制作用，比如進(jìn)程組使用 CPU、內(nèi)存的限制，進(jìn)程組的優(yōu)先級(jí)控制，進(jìn)程組的掛起和恢復(fù)等。工業(yè)PON融合網(wǎng)關(guān)，基于容器技術(shù)的開(kāi)放平臺(tái)，運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備廠商提供完善的開(kāi)發(fā)工具，實(shí)現(xiàn)第三方工業(yè)應(yīng)用 APP 的開(kāi)發(fā)以及在容器系統(tǒng)中的運(yùn)行，具備業(yè)務(wù)功能快速開(kāi)發(fā)和迭代的能力。

工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備種類繁多，接口和總線協(xié)議不統(tǒng)一，多數(shù)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備是非標(biāo)總線接口和非標(biāo)總線協(xié)議。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備的互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)采集，通過(guò)協(xié)議兼容將不同的網(wǎng)絡(luò)和通信協(xié)議統(tǒng)一映射成統(tǒng)一協(xié)議，各種網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議之間通過(guò)統(tǒng)一協(xié)議實(shí)現(xiàn)信息的交互。協(xié)議兼容的過(guò)程就是講異種通信協(xié)議通過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、地址空間重映射等技術(shù)手段轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一協(xié)議。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)常用的總線協(xié)議包括 Profinet、Profibus、CClink、EthernetIP、Modbus、FOCAS等，后續(xù)可以考慮以統(tǒng)一協(xié)議實(shí)現(xiàn)承載。

圖：工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)協(xié)議兼容性

協(xié)議兼容技術(shù)由協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、地址空間重映射等技術(shù)組成，可以支持工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)常用的總線協(xié)議，適應(yīng)各種工業(yè)設(shè)備信息傳送和交互以及專用控制系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)合的要求。

2.工業(yè)PON自服務(wù)平臺(tái)

工業(yè)PON自服務(wù)平臺(tái)采用了基于容器方式集成多種應(yīng)用，主要實(shí)現(xiàn)了容器管理、鏡像倉(cāng)庫(kù)、邊緣自治、服務(wù)管理、運(yùn)行分析、日志管理等功能。解決企業(yè)對(duì)多個(gè)應(yīng)用的運(yùn)行監(jiān)控、版本管控、流量配置等日常管理問(wèn)題。在本測(cè)試床中該平臺(tái)集成邊緣網(wǎng)關(guān)模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)采協(xié)議能力。

圖：基于容器應(yīng)用架構(gòu)

本方案通過(guò)邊緣網(wǎng)關(guān)模塊提供邊緣數(shù)采及邊云協(xié)同應(yīng)用能力，即可視化配置數(shù)采協(xié)議下發(fā)、遠(yuǎn)程解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)邊緣應(yīng)用配置，具體如下：

圖：數(shù)采協(xié)議配置方式

本方案邊緣數(shù)采技術(shù)和現(xiàn)有技術(shù)相比，主要優(yōu)勢(shì)在于：

1）更為全面地采集并存儲(chǔ)管理感知數(shù)據(jù),為構(gòu)造統(tǒng)一的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)環(huán)境提供支撐。

2）能夠保證感知數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和序列性，即維持時(shí)態(tài)一致性，控制數(shù)據(jù)質(zhì)量。

3）能夠更好的通過(guò)感知數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)完成事件觸發(fā)，滿足本地事務(wù)的實(shí)時(shí)處理要求，通過(guò)實(shí)時(shí)事務(wù)調(diào)度處理技術(shù)滿足本地事務(wù)的執(zhí)行。

4）提供云邊協(xié)同下更為高效便捷的數(shù)據(jù)同步能力。

5）能夠達(dá)成全生命周期管理中的切片化管理、實(shí)現(xiàn)連續(xù)狀態(tài)信息的切片化管理，在此基礎(chǔ)上建立信息查詢的檢索機(jī)制，支撐設(shè)備感知數(shù)據(jù)的快速查找與分析。

6）容器化部署實(shí)現(xiàn)服務(wù)編排、灰度發(fā)布及服務(wù)動(dòng)態(tài)伸縮，提供離線自治、高可用消息通道以滿足工業(yè)特定場(chǎng)景的需要。

3.邊緣網(wǎng)關(guān)模塊

邊緣網(wǎng)關(guān)模塊是基于容器技術(shù)的規(guī)則引擎，提供邊緣應(yīng)用執(zhí)行環(huán)境、邊緣應(yīng)用聚合、動(dòng)態(tài)安裝數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理服務(wù)，簡(jiǎn)化設(shè)備互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)云邊端協(xié)同，具有低延時(shí)、高可靠、可擴(kuò)展、本地自治的特性，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供更好的邊緣計(jì)算服務(wù)，解決現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組網(wǎng)難及邊緣服務(wù)升級(jí)的遠(yuǎn)程維護(hù)問(wèn)題。通過(guò)設(shè)備模型提供的外部服務(wù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的指令控制，借助工業(yè)PON低延時(shí)的特性實(shí)現(xiàn)邊緣端的實(shí)時(shí)控制。

圖：邊緣網(wǎng)關(guān)模塊架構(gòu)

主要功能如下：

1）邊緣引擎：采用容器化部署通過(guò)容器API實(shí)現(xiàn)對(duì)容器的監(jiān)視與控制。

2）指令控制中心：對(duì)接邊緣應(yīng)用引擎，負(fù)責(zé)所有網(wǎng)關(guān)的授權(quán)認(rèn)證、連接管理、指令下發(fā)、資源監(jiān)控等功能。

3）任務(wù)管理中心：對(duì)任務(wù)進(jìn)行下發(fā)與狀態(tài)變更。

4）網(wǎng)關(guān)管理：主要對(duì)網(wǎng)關(guān)、協(xié)議的管控。

5）監(jiān)控中心：負(fù)責(zé)應(yīng)用和網(wǎng)關(guān)的監(jiān)控監(jiān)控分析等、網(wǎng)關(guān)設(shè)備運(yùn)行的日志，按時(shí)返回管理平臺(tái)。

6）模型管理：主要用于設(shè)備模型、采集模型的管理。

7）邊緣商城：邊緣應(yīng)用商店可納入第三方應(yīng)用，用戶可根據(jù)業(yè)務(wù)需求選擇相對(duì)應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)，平臺(tái)可對(duì)應(yīng)用服務(wù)進(jìn)行管控如授權(quán)、配置、監(jiān)控等。

方案自主研發(fā)性、創(chuàng)新性及先進(jìn)性

自主研發(fā)性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：自主研發(fā)集成邊緣算力的工業(yè)PON融合網(wǎng)關(guān)和自研的工業(yè)PON自服務(wù)平臺(tái)。

1）工業(yè)PON融合網(wǎng)關(guān)從系統(tǒng)、模塊、軟件和關(guān)鍵部件等合作研制系列工業(yè)PON終端，滿足高可靠要求采用雙路選發(fā)的工業(yè)級(jí)設(shè)備，滿足邊緣計(jì)算要求采用容器化架構(gòu)、內(nèi)置六核高性能處理器支持神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加載工業(yè)數(shù)采、視覺(jué)檢測(cè)等應(yīng)用，支持20多種工業(yè)協(xié)議的數(shù)據(jù)采集。

2）工業(yè)PON自服務(wù)平臺(tái)是為行業(yè)客戶提供集網(wǎng)絡(luò)管控和輔助生產(chǎn)為一體的系統(tǒng)平臺(tái)，通過(guò)基于SDN的標(biāo)準(zhǔn)化原子能力接口和無(wú)碼化業(yè)務(wù)模塊組裝，具備工業(yè)數(shù)采、大數(shù)據(jù)分析、行業(yè)應(yīng)用管理等功能，通過(guò)開(kāi)放接口對(duì)接生產(chǎn)系統(tǒng)，支持秒級(jí)的高精度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、多層算力的靈活調(diào)度，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的敏捷開(kāi)發(fā)和可視管理。

創(chuàng)新性主要表現(xiàn)在邊緣數(shù)采技術(shù)上：

1)是充分利用新一代互聯(lián)技術(shù)，以模型為載體完成實(shí)體工業(yè)設(shè)備微觀與宏觀的數(shù)字映射，實(shí)現(xiàn)感知數(shù)據(jù)的平滑流動(dòng)，為后續(xù)各系統(tǒng)感知數(shù)據(jù)利用與分析提供支撐。

2)是通過(guò)工業(yè)PON融合網(wǎng)關(guān)的心跳輪詢使得網(wǎng)關(guān)狀態(tài)能夠被云端感知，結(jié)合感知數(shù)據(jù)庫(kù)的定時(shí)篩選，保證感知數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和序列型，加大云邊協(xié)同具備的優(yōu)勢(shì)，提供更為穩(wěn)定低時(shí)延的數(shù)采能力及邊緣應(yīng)用執(zhí)行環(huán)境。

3)是通過(guò)邊緣應(yīng)用的形式進(jìn)行數(shù)采協(xié)議的下發(fā)，使邊緣硬件的選擇更具有靈活性，滿足大部分企業(yè)的需求。

測(cè)試床實(shí)施部署

測(cè)試床實(shí)施規(guī)劃

【明確測(cè)試床實(shí)施的時(shí)間規(guī)劃。】

表：測(cè)試床實(shí)施規(guī)劃表

測(cè)試床實(shí)施的技術(shù)支撐及保障措施

平臺(tái)基于容器技術(shù)的規(guī)則引擎，結(jié)合工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)，提供邊緣應(yīng)用執(zhí)行環(huán)境、邊緣應(yīng)用聚合、動(dòng)態(tài)安裝數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理服務(wù)，簡(jiǎn)化設(shè)備互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)云、邊、端協(xié)同，具有低延時(shí)、高可靠、可擴(kuò)展、本地自治的特性，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供更好的邊緣計(jì)算服務(wù)，解決現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組網(wǎng)難及邊緣服務(wù)升級(jí)的遠(yuǎn)程維護(hù)問(wèn)題。通過(guò)設(shè)備模型提供的外部服務(wù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的指令控制。總體功能架構(gòu)具體包括邊緣應(yīng)用引擎、指令控制中心、任務(wù)管理中心、網(wǎng)關(guān)管理、監(jiān)控中心、平臺(tái)系統(tǒng)管理六個(gè)部分。

基于容器技術(shù)的規(guī)則引擎，提供邊緣應(yīng)用執(zhí)行環(huán)境、邊緣應(yīng)用聚合、動(dòng)態(tài)安裝數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理服務(wù)，簡(jiǎn)化設(shè)備互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)云邊端協(xié)同，具有低延時(shí)、高可靠、可擴(kuò)展、本地自治的特性，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供更好的邊緣計(jì)算服務(wù)，解決現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組網(wǎng)難及邊緣服務(wù)升級(jí)的遠(yuǎn)程維護(hù)問(wèn)題。

測(cè)試床實(shí)施的自主可控性

1）采用標(biāo)準(zhǔn)制定的PON系統(tǒng)設(shè)備，包括OLT、ODN等

2）采用中國(guó)電信自主研發(fā)工業(yè)PON融合網(wǎng)關(guān)和工業(yè)PON自服務(wù)平臺(tái)

3）采用中國(guó)電信自主掌控的數(shù)采及視覺(jué)應(yīng)用軟件能力

測(cè)試床預(yù)期成果

測(cè)試床的預(yù)期可量化實(shí)施結(jié)果

本項(xiàng)目建設(shè)完成后將成為國(guó)內(nèi)第一批工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)集成的邊緣網(wǎng)關(guān)模塊管理面向防偽印刷制造業(yè)的整體工業(yè)PON+邊緣計(jì)算解決方案，建設(shè)云邊端協(xié)同的創(chuàng)新應(yīng)用模式。依托先進(jìn)、系統(tǒng)的智能制造網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系和標(biāo)準(zhǔn)體系，以應(yīng)用示范促進(jìn)技術(shù)成熟，帶動(dòng)中國(guó)印刷制造產(chǎn)業(yè)化。

測(cè)試床的商業(yè)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)效益

在應(yīng)用落地中鈔油墨工廠后，有望通過(guò)基于工業(yè)PON的邊緣智能系統(tǒng)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率提升10%，設(shè)備利用率提升10%；網(wǎng)絡(luò)維護(hù)成本下降15%。

測(cè)試床的社會(huì)價(jià)值

“基于云邊端協(xié)同的工業(yè)PON邊緣智能系統(tǒng)測(cè)試床”建設(shè)是中鈔油墨踐行《中國(guó)制造 2025》和千兆光網(wǎng)賦能行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)國(guó)家戰(zhàn)略的重要舉措。順應(yīng)國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的發(fā)展要求，大大降低制造企業(yè)的生產(chǎn)成本水平，實(shí)現(xiàn)了降本增效，積極推進(jìn)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型；同時(shí)，通過(guò)項(xiàng)目建設(shè)形成技術(shù)新標(biāo)桿，契合中鈔油墨作為行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型典范的推動(dòng)者和踐行者的愿景期望，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，鞏固中鈔油墨在同行業(yè)內(nèi)的技術(shù)和領(lǐng)導(dǎo)地位。

測(cè)試床初步推廣應(yīng)用案例

本測(cè)試床內(nèi)容在中鈔油墨實(shí)際生產(chǎn)制造場(chǎng)景作為實(shí)際應(yīng)用案例進(jìn)行驗(yàn)證，基于云邊端協(xié)同的工業(yè)PON邊緣智能系統(tǒng)測(cè)試床還可以在數(shù)采和工業(yè)視覺(jué)等類似業(yè)務(wù)場(chǎng)景中進(jìn)行復(fù)制推廣，進(jìn)而形成多行業(yè)多業(yè)務(wù)特點(diǎn)的應(yīng)用案例。

測(cè)試床成果驗(yàn)證

測(cè)試床成果驗(yàn)證計(jì)劃

工業(yè)PON自服務(wù)平臺(tái)提供企業(yè)客戶工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)自主管控能力，測(cè)試床完成對(duì)數(shù)據(jù)采集和工業(yè)視覺(jué)場(chǎng)景下的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性的驗(yàn)證。

測(cè)試床成果驗(yàn)證方案

1.驗(yàn)證云邊端協(xié)同的測(cè)試床性能

工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)傳輸能力，包括時(shí)延、帶寬、抖動(dòng)、可靠性等。

2.驗(yàn)證邊緣數(shù)采應(yīng)用能力（包括數(shù)據(jù)采集能力、邊緣應(yīng)用執(zhí)行能力）

1）數(shù)據(jù)采集能力驗(yàn)證方案：即通用設(shè)備數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性的測(cè)試。設(shè)備數(shù)據(jù)成功上傳到云端平臺(tái)且準(zhǔn)確穩(wěn)定、實(shí)時(shí)，便可驗(yàn)證數(shù)據(jù)采集能力得以實(shí)現(xiàn)。

2）邊緣應(yīng)用執(zhí)行驗(yàn)證方案：即邊緣應(yīng)用執(zhí)行環(huán)境的成功部署，邊緣應(yīng)用處理結(jié)果正確的測(cè)試。邊緣引擎成功部署，邊緣應(yīng)用能正確完成輸入輸出，便可驗(yàn)證邊緣應(yīng)用執(zhí)行成功。

與已存在AII測(cè)試床的關(guān)系

在2017年工業(yè)PON測(cè)試床的基礎(chǔ)上，基于云邊端協(xié)同架構(gòu)，探索協(xié)議轉(zhuǎn)換、邊緣計(jì)算等創(chuàng)新應(yīng)用，同時(shí)增加了工業(yè)數(shù)采和工業(yè)視覺(jué)等場(chǎng)景。

測(cè)試床成果交付

測(cè)試床成果交付件

軟著1項(xiàng)，專利1項(xiàng)。

測(cè)試床可復(fù)制性

以中鈔油墨測(cè)試床為基礎(chǔ)，可向推廣至其他印刷業(yè)，如出版業(yè)、包裝業(yè)和塑料業(yè)等；以印刷制造業(yè)為基礎(chǔ)，可向其他制造業(yè)推廣，如機(jī)械、電力、鋼鐵、能源和石化等領(lǐng)域。

測(cè)試床開(kāi)放性

測(cè)試床建成后可以在上下游企業(yè)間進(jìn)行復(fù)制推廣，工業(yè)PON自服務(wù)平臺(tái)納管廠商PON設(shè)備，并延伸工業(yè)數(shù)采、生產(chǎn)大數(shù)據(jù)分析、工業(yè)應(yīng)用管理等內(nèi)容，提升企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)水平，幫助企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

其他信息

測(cè)試床使用者

中國(guó)電信研究院負(fù)責(zé)解決方案部署、測(cè)試床部署與驗(yàn)證；上海理想信息產(chǎn)業(yè)有限公司負(fù)責(zé)提供具體場(chǎng)景、參與測(cè)試床進(jìn)行多場(chǎng)景的測(cè)試驗(yàn)證。中鈔油墨提供測(cè)試床驗(yàn)證環(huán)境及業(yè)務(wù)需求。

測(cè)試床知識(shí)產(chǎn)權(quán)說(shuō)明

知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸申請(qǐng)方單位所有。

測(cè)試床運(yùn)營(yíng)及訪問(wèn)使用

測(cè)試床將部署于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，由中國(guó)電信股份有限公司上海研究院、上海理想信息產(chǎn)業(yè)有限公司、中鈔油墨有限公司三方共同運(yùn)營(yíng)，其中電信提供技術(shù)支持。對(duì)測(cè)試床的訪問(wèn)使用需經(jīng)過(guò)申請(qǐng)同意，并通過(guò)付費(fèi)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)共享等方式有條件使用。

測(cè)試床資金

測(cè)試床建設(shè)資金來(lái)源于發(fā)起方中國(guó)電信集團(tuán)公司。

測(cè)試床時(shí)間軸

2022年7月-10月：完成測(cè)試床在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下的和采集硬件部署，并調(diào)試校對(duì)設(shè)備信息的數(shù)據(jù)庫(kù)。在生產(chǎn)環(huán)境下完成基礎(chǔ)支撐和保障環(huán)境準(zhǔn)備，包括完成網(wǎng)絡(luò)環(huán)境配置和測(cè)試，使之具備測(cè)試床的部署和測(cè)試條件。

2022年10月-2023年3月：完成工業(yè)PON自服務(wù)平臺(tái)的部署，并按照進(jìn)行實(shí)施方案進(jìn)行相關(guān)功能驗(yàn)證，記錄驗(yàn)證結(jié)果并撰寫(xiě)測(cè)試報(bào)告。

2023年3-6月月：開(kāi)始進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證，主要研究工業(yè)數(shù)據(jù)采集和工業(yè)視覺(jué)兩個(gè)場(chǎng)景，同時(shí)增加新的測(cè)試模型、探索全新環(huán)境下的測(cè)試驗(yàn)證過(guò)程。

2023年6月：完成測(cè)試床的成果發(fā)布。