中國工程院院士鄔賀銓：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需要邊緣計(jì)算

12月28日消息（九九）在今天舉行的“2022邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)峰會(huì)”上，中國工程院院士鄔賀銓發(fā)表“邊緣計(jì)算助力工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”主題演講。鄔賀銓指出，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需要邊緣計(jì)算（MEC）。

一是本地業(yè)務(wù)分流，支持?jǐn)?shù)據(jù)在企業(yè)園區(qū)內(nèi)傳送，不僅是保護(hù)企業(yè)敏感數(shù)據(jù)安全，而且降低時(shí)延提升效率，降低對(duì)中心云帶寬與存儲(chǔ)壓力；二是內(nèi)容和業(yè)務(wù)緩存與加速，縮短用戶訪問業(yè)務(wù)和內(nèi)容資源的路徑，提升用戶服務(wù)質(zhì)量和業(yè)務(wù)體驗(yàn)，還可優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)流量，減少鏈路擁塞；三是適于支持物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，可將物聯(lián)網(wǎng)終端的計(jì)算負(fù)荷遷移到網(wǎng)絡(luò)邊緣，提供輔助計(jì)算和邊緣智能服務(wù)，降低終端成本和能耗；四是適應(yīng)工業(yè)應(yīng)用異構(gòu)化環(huán)境，通過MEC屏蔽了前端的差異有利于中心云的通用配置；五是網(wǎng)絡(luò)能力開放，在網(wǎng)絡(luò)邊緣實(shí)時(shí)感知無線網(wǎng)絡(luò)上下文信息，經(jīng)智能分析和處理后通過API接口向第三方應(yīng)用開放網(wǎng)絡(luò)能力。

鄔賀銓介紹，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中5G的關(guān)鍵網(wǎng)元包括5G CPE（客戶前端設(shè)備）、5G云化PLC（可編程邏輯控制器）、5G云化基站、5G UPF（核心網(wǎng)用戶面功能）、5G MEC（邊緣計(jì)算）、5G LAN（局域網(wǎng)）和5GC（核心網(wǎng)控制面）。

MEC+5GC

MEC與5G核心網(wǎng)控制面的NEF、PCF、CHF功能單元對(duì)接，5G向MEC按需提供和開放網(wǎng)絡(luò)核心功能、網(wǎng)絡(luò)策略控制和內(nèi)容流量計(jì)費(fèi)等能力。

MEC作為AF可通過與NEF或PCF交互完成分流規(guī)則的配置，由PCF將分流策略經(jīng)SMF下發(fā)到UPF，完成分流。此外，MEC作為AF可通過NEF或其它相關(guān)功能單元調(diào)用5G標(biāo)準(zhǔn)API接口，獲取實(shí)時(shí)上下文網(wǎng)絡(luò)信息計(jì)費(fèi)以及策略控制服務(wù)能力。

MEC+5G UPF

MEC與5G核心網(wǎng)用戶面功能（UPF）有3種協(xié)同部署方式：MEC與UPF集成部署，共享NFV電信邊緣云及統(tǒng)一網(wǎng)管，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，節(jié)約投資。但原來電信云邊緣需擴(kuò)展為ICT綜合邊緣云，既要滿足UPF等NFV高性能網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)處理需求，還需支持IT類業(yè)務(wù)應(yīng)用的容器化部署與編排管理、邊緣Al類以及視頻類業(yè)務(wù)應(yīng)用的GPU/FPGA等加速及異構(gòu)計(jì)算處理。

MEC與UPF分離部署，UPF與MEC系統(tǒng)物理隔離有利于5G網(wǎng)絡(luò)的安全保障，也便于MEC
與第三方合作，打造MEC生態(tài)圈。但MEC系統(tǒng)如需提供網(wǎng)絡(luò)流量業(yè)務(wù)鏈處理類服務(wù)，因不能與UPF共享網(wǎng)絡(luò)處理會(huì)有重復(fù)投資，而且同時(shí)在邊緣點(diǎn)建設(shè)電信云與IT云既擠占資源且利用率低。

MEC與UPF部分共享，MEC分為CT類與IT類業(yè)務(wù)，前者與UPF集成并共享NFV邊緣云；后者部署在IT邊緣云。但增加了邊緣業(yè)務(wù)的統(tǒng)一管理復(fù)雜度，而且MEC系統(tǒng)中部分融合業(yè)務(wù)（例如遙控駕駛）也很難簡單分為為IT類還是CT類業(yè)務(wù)。

MEC+云化PLC

現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)的控制和感知參數(shù)已經(jīng)從傳統(tǒng)的溫度、壓力、位置等逐漸擴(kuò)展到視覺、音頻等維度，控制點(diǎn)數(shù)增長很快，傳統(tǒng)PLC及相應(yīng)現(xiàn)場總線難以支持這類新需求，功能的擴(kuò)展缺乏彈性。

將虛擬化PLC和SCADA云化部署在運(yùn)營商或企業(yè)多接入邊緣計(jì)算平臺(tái)（MEC）上，通過IP協(xié)議可遙控PLC執(zhí)行裝置和遠(yuǎn)程維護(hù)，可快速開發(fā)和搭建整套數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、存儲(chǔ)處理、可視化和行業(yè)APP等全流程服務(wù)與應(yīng)用。

云化PLC通常采用高性能CPU可同時(shí)控制多個(gè)PLC執(zhí)行裝置，可直接運(yùn)行各類行業(yè)算法和工業(yè)APP，邊緣計(jì)算助力工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)從而省去工控機(jī)和服務(wù)器等。云PLC采用高級(jí)語言編程相對(duì)傳統(tǒng)梯形圖等編程顯著降低開發(fā)門檻。

5G+云化PLC用無線的方式解決了實(shí)時(shí)性的問題，云化讓PLC不再受到物理位置的事束縛，將工業(yè)控制從有線到無線、從本地到云端，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程運(yùn)維管理。

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