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隨著工業(yè)4.0的興起，作為支撐智能化和自動(dòng)化工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，云邊協(xié)同網(wǎng)絡(luò)通過(guò)融合云計(jì)算與邊緣計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了高效且實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)處理，提升了生產(chǎn)的靈活性和可靠性。本文綜述了云邊協(xié)同網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)中的應(yīng)用，提出了確定性云邊協(xié)同架構(gòu)，調(diào)研了其關(guān)鍵技術(shù)，并探討了其面臨的挑戰(zhàn)。

針對(duì)家電行業(yè)在數(shù)智化轉(zhuǎn)型中的痛點(diǎn)，海爾集團(tuán)建立了基于云邊協(xié)同的家電行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，通過(guò)平臺(tái)內(nèi)置模塊能夠?qū)崿F(xiàn)云邊資源的智能分配和任務(wù)優(yōu)化調(diào)度。該模塊包含任務(wù)響應(yīng)接收與處理子模塊、任務(wù)部署子模塊和任務(wù)調(diào)度算法庫(kù)子模塊三部分，能夠從大規(guī)模任務(wù)統(tǒng)一調(diào)度、異構(gòu)計(jì)算協(xié)同部署與邊緣任務(wù)實(shí)時(shí)重構(gòu)三個(gè)層面對(duì)云邊計(jì)算資源進(jìn)行高效管控，滿足異構(gòu)計(jì)算、任務(wù)部署、協(xié)同優(yōu)化的實(shí)時(shí)需求。目前該平臺(tái)已經(jīng)在多家工廠落地應(yīng)用，為家電企業(yè)的數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型提供了良好的啟示借鑒。

此系統(tǒng)采用云邊協(xié)同架構(gòu)，分為邊緣端和云端兩部分：邊緣端使用自研的邊緣控制器組成集群，云端搭建邊緣云（私有云）平臺(tái)；同時(shí)，此系統(tǒng)按照功能劃分為三層：采集層、分析層、應(yīng)用層。最后，此系統(tǒng)方案在中國(guó)航空制造技術(shù)研究院的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了應(yīng)用驗(yàn)證。

智能人工作業(yè)系統(tǒng)是一個(gè)具有模塊化、網(wǎng)絡(luò)化及交互式特點(diǎn)的人工作業(yè)系統(tǒng)，系統(tǒng)基于人體工程和精益生產(chǎn)的原理，通過(guò)一系列輔助外設(shè)實(shí)現(xiàn)多種航空機(jī)載設(shè)備的機(jī)電、光電等組件產(chǎn)品的人工裝配和檢測(cè)調(diào)試，滿足多品種小批量精益生產(chǎn)的需求，此外系統(tǒng)還可用于新產(chǎn)品裝配培訓(xùn)。

2021年11月，工信部印發(fā)多份“十四五”發(fā)展規(guī)劃文件，明確提出面向 特定場(chǎng)景的“云邊協(xié)同”發(fā)展思路。目前，工業(yè)自動(dòng)化、無(wú)人駕駛等行業(yè)常采用 機(jī)載單體控制方式。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)達(dá)24種之多，并逐漸 產(chǎn)生了軟、硬件解耦的云操作系統(tǒng)，但仍然鮮有針對(duì)邊緣計(jì)算的解耦應(yīng)用。隨著 云計(jì)算的業(yè)務(wù)下沉，邊緣計(jì)算成為了靠近用戶和設(shè)備側(cè)的重要場(chǎng)景，促使異構(gòu)計(jì) 算快速發(fā)展，容器技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。

隨著云技術(shù)在邊緣側(cè)的逐步落地，邊云協(xié)同的應(yīng)用場(chǎng)景與需求逐步增多，云和邊之間的協(xié)同包括資源協(xié)同、數(shù)據(jù)協(xié)同、應(yīng)用管理協(xié)同、 業(yè)務(wù)管理協(xié)同、服務(wù)協(xié)同等。本文提出的基于MQTT技術(shù)的云邊協(xié)同協(xié) 議，主要為數(shù)據(jù)協(xié)同提供解決方案，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向全雙工通信，同時(shí)保證傳輸?shù)陌踩浴?/p>