邊緣計算是一種相對于云計算而提出的概念，可以理解為一種理數(shù)據(jù)源更近的云計算，可定義為在數(shù)據(jù)產(chǎn)生的源頭與云計算之間的任意位置處，有邊緣設(shè)備參與的一種計算形式。

 

在工業(yè)領(lǐng)域，某些控制場景對計算的高效性有嚴(yán)格的要求，將數(shù)據(jù)傳輸至云端計算可能無法滿足高效實時的需求，同時考慮到在工業(yè)現(xiàn)場中存在大量異構(gòu)的總線連接，設(shè)備之間的通信標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，需要將計算資源部署在工業(yè)現(xiàn)場附近才能滿足需求，即邊緣計算技術(shù)。

 

當(dāng)前，邊緣計算將技術(shù)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合，已經(jīng)得到一定的研究，被應(yīng)用于很多工業(yè)場景。

 

1、故障診斷與缺陷檢測：在所有數(shù)據(jù)分析場景中，故障診斷與缺陷檢測類往往較為重要，而邊緣計算能夠為其提供更便捷的計算資源，因此這是目前應(yīng)用最多的一種工業(yè)邊緣計算場景之一。典型的應(yīng)用有基于深度學(xué)習(xí)的軸承故障診斷，刀具磨損監(jiān)控、產(chǎn)線零件識別與缺陷檢測、設(shè)備實施監(jiān)控運維等。邊緣計算低時延的特性提高了診斷的響應(yīng)速度以及及檢測效率。

 

2、工廠園區(qū)安防監(jiān)控：基于邊緣計算的視頻流處理也是工業(yè)領(lǐng)域中的重要應(yīng)用，例如對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分析，從而完成人員的行為督導(dǎo)、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、物料流轉(zhuǎn)監(jiān)控等任務(wù),實現(xiàn)無人值守。

 

3、工業(yè)數(shù)據(jù)挖掘：邊緣計算提供了大量的分布式計算節(jié)點，可利用其來捕捉異常和故障在傳感器以及設(shè)備之間的傳播，獲取故障相關(guān)信息，從而進(jìn)行預(yù)測性維護(hù)

 

4、控制決策過程的優(yōu)化：以深度學(xué)習(xí)為代表的復(fù)雜優(yōu)化方法在工業(yè)控制領(lǐng)域也有著較多應(yīng)用，邊緣計算可以為這些應(yīng)用提供基礎(chǔ)的計算設(shè)施。例如針對隨機(jī)順序的混沌生產(chǎn)場景，利用邊緣智能構(gòu)建多個智能體系統(tǒng)，通過不同智能體之間的行為交互提高自主決策能力，進(jìn)而提高自適應(yīng)性與魯棒性。另有基于5G和邊緣計算的智能汽車柔性制造解決方案，提高了制造中感知、分析、決策和執(zhí)行過程的效率。

 

5、工業(yè)數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)：隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與更多技術(shù)的融合，大量設(shè)備數(shù)據(jù)需要與云端進(jìn)行交互，存在用戶隱私數(shù)據(jù)泄露的問題。邊緣計算在云端與設(shè)備端之間提供了多級的計算資源，為工業(yè)應(yīng)用的安全和隱私的保護(hù)提供了更靈活的方法，如利用邊緣節(jié)點對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行加密壓縮、多點聚合，或直接將云端計算下放到邊緣端來執(zhí)行，減少不必要的數(shù)據(jù)上傳等。