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目前，國際上最主要工業(yè)國家的發(fā)展動向，其共同特點是ICT技術和OT技術的結合更加明顯。比如，德國的“工業(yè)4.0”，其本質更多的是發(fā)揮工業(yè)技術的優(yōu)勢，應用信息技術來維持自身在制造業(yè)的領先地位；美國的“工業(yè)互聯(lián)網”更具代表性，其原則就是充分發(fā)揮信息技術的優(yōu)勢，提升制造業(yè)競爭能力，也是奧巴馬政府關于制造業(yè)回歸政策的重要組成部分；而我國的“中國制造2025”也是以智能制造為主攻方向，是中國實現制造業(yè)由大變強的戰(zhàn)略規(guī)劃。

那么，OT到底在制造業(yè)遇到了什么樣的困難？而ICT又將發(fā)揮什么樣的作用，特別是邊緣計算要研究的內容及其必要性是什么？

首先以流程工業(yè)為例，應該說中國在流程工業(yè)上面臨著資源、能源和環(huán)境方面的嚴重挑戰(zhàn)——能耗很高、環(huán)境污染嚴重、廢棄物排放量較大。其實，我國在工業(yè)設備和裝備系統(tǒng)上與國外相比并不差，但運營效率卻偏低，與發(fā)達國家存在著較大差距，原因何在？其中，有中國自己的特殊問題，比如在冶金工業(yè)中，我國低品位礦山比較多，礦石等原材料的成分波動非常大，造成離線優(yōu)化的設定值與實際生產情況相偏離，實際上很難提高效率。在這種情況下，借助ICT創(chuàng)新，通過互聯(lián)來實現全流程、全局的在線優(yōu)化將是解決問題的有效途徑。

要實現這一目標，“互聯(lián)網+”可以發(fā)揮重要作用。在消費網絡中，“互聯(lián)網+”提升了人與人之間的關聯(lián)，現有的技術手段也已能夠滿足應用的需求；但在物理世界中，“互聯(lián)網+”的作用就比較難以發(fā)揮，所以除了“互聯(lián)網+”之外，在最低端的物聯(lián)網領域就需要做出根本的改變。因為現在大部分物聯(lián)網技術都面臨著碎片化問題，各種應用場景都不一樣，如何才能統(tǒng)一起來？這一點可以借鑒互聯(lián)網，在互聯(lián)網發(fā)展成熟的過程中云計算發(fā)揮了重要作用，實現了互聯(lián)網的統(tǒng)一。實際上，用信息技術解決的問題一定要模型化，一定要考慮計算模式的統(tǒng)一，所以在OT領域，不僅僅需要物聯(lián)網，還迫切需要一種計算來主導的體系，這就是邊緣計算，其與物聯(lián)網是相互促進、共同發(fā)展的關系。

無論是德國的“數字工廠”，還是美國的“工業(yè)互聯(lián)網”，其創(chuàng)新在哪里、效益又取自哪里？主要來自于在線優(yōu)化。當前，我國急切需要解決的是互聯(lián)網和物聯(lián)網的融合，這個融合很困難，因為OT是一條軌道，IT又是另一條軌道，兩者的模式和理念不同，技術平臺也不一樣。實際上未來邊緣側越來越碎片化以后，傳統(tǒng)的IT終端已經無法滿足物聯(lián)網的需求，邊緣計算是否能與芯片和網絡設備進行融合，提供新一代的解決方案，同時探索出面向未來的新型產業(yè)模式，也將是非常重要的事情。

在傳統(tǒng)的工業(yè)自動化領域，OT的主要作用就是對總目標進行分解，并提供實時反饋，但在指標分解的過程中，傳統(tǒng)離線預設的方式很難應對動態(tài)變化。業(yè)界希望通過引入IT數據反饋和介入，能夠通過自動化過程實現適應動態(tài)變化的目標自尋優(yōu)調整，這就需要廣域信息和信息處理融合，從設計到生產一體化，從管理到生產一體化，這需要整合。

那么IT提供了什么樣的整合機會？首先連接是基礎的手段，比如互聯(lián)網現在已發(fā)展到相對成熟的階段，很好地解決了人與計算機的連接問題，應用成為互聯(lián)網下一階段發(fā)展的主要問題。但物聯(lián)網的發(fā)展現在還不太成熟，還沒有一個標準的產業(yè)形態(tài)，主要呈現出碎片化的業(yè)態(tài)。由于其本來包含的類型就比較多，隨著萬物互聯(lián)的發(fā)展又為其添加了新的內容——人也將成為系統(tǒng)中的一員，人與機器的關系將是未來20年必須要解決和關注的問題，不能將人排除在機器之外解決問題，所以，關于人的意圖、行為和知識的表達也帶來了新的挑戰(zhàn)，而且人更多地將會與我們現在談論的邊緣計算側發(fā)生關系。

此前，物聯(lián)網的傳統(tǒng)發(fā)展模式一直是想將其收集的數據送到云端去處理，但未來物聯(lián)網的連接數量與現在的互聯(lián)網相比，規(guī)模將超過3個數量級以上，所以完全靠這種垂直連接實際上很難實現，必須要考慮在邊緣級進行處理。邊緣級處理就涉及到數據采集、數據存儲和數據表達等問題，特別是數據表達將成為一大挑戰(zhàn)；此外，物聯(lián)網的數據類型與現在各種互聯(lián)網設備產生的數據類型完全不一樣，呈現多維異構、時空關聯(lián)等物理特性，如何分配處理任務以及如何自動調整也將是一大挑戰(zhàn)。這些都是邊緣計算需要解決的問題，而不是邊緣網絡能夠解決的問題。邊緣計算需要與網絡互動發(fā)展，其最主要的原因就是因為處理的數據將是異構的且具有實時要求，特別是嵌入式計算資源嚴重受限，所以才會出現LiteOS的情況。

未來，邊緣計算將主要服務于OT，面向分布式的感知、決策與控制，滿足實時業(yè)務的需求。在邊緣計算這一端，響應時間都在百毫秒以內，同時數據交互頻率遠遠高于云端，所以其面臨的挑戰(zhàn)更大。如何應對？我們的思路是建立一個面向邊緣計算端的開放平臺，利用互聯(lián)網的開源方式解決問題，這個平臺需要解決物聯(lián)網的碎片化問題、數據異構問題，還要解決互聯(lián)互通也就是互操作問題，在OT領域，這實際上是很困難的事情。

邊緣計算平臺使得IT和OT兩個領域的融合有了具體的落實手段，要實現這樣的應用，用計算機進行處理，不管是邊緣端還是云端都需要模型化，不管是數字模型還是語義模型，都需要模型化。從機器人在工業(yè)領域的應用歷程可以看到，上世紀80年代開始，在很多場合機器人替代了人的工作，但此時人與機器人還不能進行協(xié)作；未來到2020年左右，人與機器人共同存在、共同作業(yè)的方式將大量出現，機器人如何更好地理解人，人與機器人如何更好地交互，這將是未來必然要解決的問題。所以，未來“人-機-物”三者必然要實現跨界融合，而融合的核心就是基于服務模型，在邊緣側既要提供計算、存儲和網絡等基礎的服務，也要提供面向應用的技術服務。

要進行這樣的工作是十分困難的，特別是關于“人-機-物”的三元融合，這也是“邊緣計算產業(yè)聯(lián)盟”成立的初衷，大家希望首先能建立起一個開放平臺，以方便整個業(yè)界共同參與，促進ICT和OT行業(yè)的自然聚合，實現以互聯(lián)網快速迭代的方式來推動邊緣計算的發(fā)展。借助于聯(lián)盟所具有的技術、標準和測試床，一方面，希望能夠讓邊緣計算技術在制造業(yè)應用領域取得突破；另一方面，也希望通過邊緣計算模式的突破，為廣大ICT廠商創(chuàng)造新的業(yè)態(tài)，畢竟邊緣計算也需要載體。

對于這個聯(lián)盟怎么定位以及未來如何發(fā)展，為什么是由現有的這6家機構和企業(yè)（華為技術有限公司、中國科學院沈陽自動化研究所、中國信息通信研究院、英特爾公司、ARM和軟通動力信息技術（集團）有限公司）來發(fā)起？我們認為，無論邊緣計算技術將來形成什么樣的組合業(yè)態(tài)，無外乎工業(yè)、制造、傳感、控制、計算、存儲和網絡的融合，現有的6家發(fā)起單位在上述這些領域都具備較為完整的覆蓋，而且互補性很強，完全滿足邊緣計算未來在技術、標準、行業(yè)解決方案等方面發(fā)展的需要。現在，整個ICT產業(yè)越來越重視產業(yè)生態(tài)的建設，這也是OT需要向IT學習的地方，邊緣計算的發(fā)展不可能僅僅依賴于一兩家企業(yè)的貢獻，通過產業(yè)生態(tài)的建設吸引更多人參與應該是聯(lián)盟成員共同的目標。

原文作者為中科院沈陽自動化研究所所長于海斌，文章來源于《ICT新視界》。