基于超邊緣計算的智能安全實時網絡系統
引言
該測試床基于中國移動主導的面向垂直行業現場智能接入的“超邊緣計算”技術體系，引進確定性時延網絡（如TSN），人工智能及網絡功能虛擬化等技術，構建智能，安全的實時性工業互聯網端到端解決方案。
一、關鍵詞
超邊緣計算 確定性時延 人工智能
二、測試床項目概述
本測試床建立在超邊緣計算技術架構上，基于網絡虛擬化技術實現高靈活度及隔離度的應用部署能力，并采用網絡實時傳輸技術（如TSN等）提供確定性時延承載。目標是提供智能，實時，安全且質量可保證的垂直行業現場邊緣計算業務及網絡系統。
三、測試床項目解決方案
1. 解決方案架構
超邊緣計算是中國移動針對工業互聯網垂直行業現場業務部署設計的一套端到端體系架構。該技術架構利用邊緣計算的能力在用戶側提供高效實時的業務處理能力，并通過現場確定性時延網絡的承載，以及邊云協同的能力提供給用戶更低時延、高可靠和高安全性的服務體驗。不同于傳統的邊緣計算，超邊緣計算更強調計算、存儲和網絡連接能力均聚焦與各垂直行業的末端接入節點，同時利用網絡切片的能力，為垂直行業提供可定制化的服務質量保證。實現可靠網絡連接向垂直行業的進一步延伸。
超邊緣計算體系架構如圖1所示，包含四個層級：云平臺層、接口層、執行層和現場層。
圖1 超邊緣計算體系架構
云平臺層是超邊緣計算云服務平臺，包含了管理服務，運營服務和行業服務。管理服務實現對超邊緣計算分布式平臺的網元級管理、虛擬化資源的管理和編排以及業務部署；運營服務實現各行業合作伙伴的管理，應用的審核和發布等；行業服務則通過引入成熟行業云平臺，提供與超邊緣計算分布式平臺協作的大數據分析、人工智能訓練等計算密集型云業務。
接口層承載云平臺對分布式平臺的管理以及業務數據接口。
執行層是超邊緣計算分布式平臺，具備多生態承載實現多元化行業應用在通用硬件上的部署的能力；采用虛擬化技術實現資源隔離保證，跨芯片平臺及運行環境的邊緣應用部署以及動態加載；具備API開放層提供多樣化用戶側接入能力。
現場層包含各種終端設備、現場生產控制設備以及傳感器等。現場層的設備可以經由實時性網絡連接，也可以經由傳統的以太網/工廠總線等方式與執行層設備連接。
2. 測試床預期效果
本測試床將部分業務部署在垂直行業現場，提高本地設備的智能性，實時性，同時可以保障數據不被竊取從而提高安全性。部分業務可以基于實時性網絡（如TSN等），以確保網絡傳輸的時延。
圖2 測試床的場景和模塊
測試床基于超邊緣計算架構的各層級分別設計應用場景，建立智能、安全的實時性工業互聯網端到端解決方案。測試床的應用場景如圖2，包含了本地圖像和視頻識別、遠程部署和配置、協議轉換、確定性時延網絡等四個場景，以及數據清洗和脫敏等模塊。
四、測試床當前情況
1. 測試床當前建設情況
測試床目前已經完成以下原型系統的設計：
基于分布式人工智能的本地人臉識別系統。
TSN部分協議如 IEEE 802.1Qbv，IEEE 802.1Qci，IEEE 1588 V2的原型系統。
五、測試床合作伙伴組成及各自提供組件描述
測試床合作伙伴以及分工如下：
| 參與單位 | 分工 |
| 中國移動 | 1. 超邊緣計算需求分析和架構平臺設計2. 應用場景設計和分析 |
| 恩智浦半導體 | 1. 超邊緣計算平臺實現2. 應用場景測試 |
| 沈陽自動化研究所 | 1. 應用場景設計和分析2. 工業設備提供 |
| 北京工業大學 北京未來網絡高精尖中心 | 1. 應用場景設計和分析 |
聲明
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