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本文聚焦人工智能時代下基于邊緣計算的新型工業(yè)控制系統(tǒng)關鍵技術的發(fā)展趨勢。隨著互聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術的迅猛發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)正經(jīng)歷著從傳統(tǒng)的分層、封閉式架構(gòu)向開放式、虛擬化架構(gòu)的轉(zhuǎn)型期。在邊云協(xié)同架構(gòu)的基礎上，本文研究通過整合重構(gòu)的柔性數(shù)字基座與大語言模型技術，并根據(jù)定制化需求實現(xiàn)柔性生產(chǎn)系統(tǒng)重構(gòu)，以滿足工業(yè)生產(chǎn)的智能化要求。同時，本文對智能代理技術、柔性數(shù)字基座設計以及大語言模型技術面臨的挑戰(zhàn)展開了深入剖析，并提出基于智聯(lián)網(wǎng)的未來工業(yè)控制系統(tǒng)架構(gòu)。最后，本文研究分析了柔性數(shù)字基座技術和人工智能大模型在工業(yè)生產(chǎn)中實現(xiàn)個性化設計與定制化生產(chǎn)的潛在應用價值，推動了工業(yè)生產(chǎn)向更加智能與靈活的未來邁進。

現(xiàn)代智能制造汽車企業(yè)致力于充分利用5G、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代通信信息技術，以實現(xiàn)5G+AGV、5G+痛點質(zhì)檢反饋生產(chǎn)的優(yōu)化提升和5G+柔性生產(chǎn)等的優(yōu)化改造，從而打造狀態(tài)全面感知提升、信息高效靈活處理、應用便捷優(yōu)化的工業(yè)制造智能化平臺，并逐步實現(xiàn)企業(yè)由自動化生產(chǎn)向智能化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型。本文分析了基于5G+AI的汽車智能制造工業(yè)園區(qū)面臨的網(wǎng)絡安全風險，提出了端到端網(wǎng)絡安全保障方案，并通過網(wǎng)絡安全、系統(tǒng)及平臺安全、業(yè)務及數(shù)據(jù)安全、管理與運維安全等全方面構(gòu)建了汽車5G+AI智能汽車制造的信息安全防護體系。

隨著數(shù)字技術的泛在化和網(wǎng)絡攻擊的與日俱增，加之AI和量子計算等顛覆性技術開始應用，常規(guī)網(wǎng)絡安全防護理念及技術已不能滿足新形勢下關鍵基礎設施工控網(wǎng)絡安全的需求。本文描述了九位一體安全深度防護、設計安全、默認安全等新興安全理念的概念、模型結(jié)構(gòu)、特性及應用，并簡要分析了邊緣計算、AI、量子計算、分布式賬簿、去中心化網(wǎng)絡安全管理等新興技術方面的發(fā)展態(tài)勢。

人工智能技術的快速發(fā)展對工業(yè)自動化產(chǎn)生了重大的影響。本文主要提出了AI技術的概念和分類，分析了其優(yōu)勢和面臨的挑戰(zhàn)，探討了AI技術對工業(yè)自動化的影響和應用策略。本研究結(jié)果表明，AI技術在工業(yè)自動化方面具有巨大的優(yōu)點，并對此提出了相應的建議和展望。

為提高選煤廠安全監(jiān)控的智能化水平，降低人力值守消耗，筆者利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡算法構(gòu)建了面向選煤廠安全管理的智能視頻AI分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用視頻圖像分析、人臉識別、大數(shù)據(jù)與邊緣計算等關鍵技術建立人、機、環(huán)的視頻安全預警機制，實現(xiàn)對選煤廠現(xiàn)場作業(yè)人員的不安全行為、設備的不安全狀態(tài)和環(huán)境危險因素的實時監(jiān)測預警。實踐表明：該系統(tǒng)通過對人、機、環(huán)信息的獲取、處理和反饋，能夠?qū)崿F(xiàn)及時預警，消除安全隱患，提高作業(yè)過程的安全系數(shù)。

近年來，深度學習促進了人工智能的快速發(fā)展，并逐漸滲透到各行各業(yè)。然而人工智能訓練和推理所需的大量數(shù)據(jù)傳輸、算力資源調(diào)用會影響到系統(tǒng)的實時性能，從而導致該技術在工業(yè)應用中存在困難。眾所周知，實時性是工業(yè)自動化的一項指標，特別是在運動控制和自動駕駛方面更為重要。如果因人工智能而使得工業(yè)系統(tǒng)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)、指令響應緩慢，那么工廠生產(chǎn)終將難以實現(xiàn)智能化突破，阻礙了人工智能在工業(yè)自動化中的普及?；诖?，本文提出一種三實時架構(gòu)，它涉及實時網(wǎng)絡、實時操作系統(tǒng)和實時調(diào)度，希望通過提出該架構(gòu)引起業(yè)界廣泛的研究熱潮。

服務機器人是一種半自主或全自主工作的機器人，能幫助人類完成除生產(chǎn)制造加工過程之外的工作。服務機器人包括專用服務機器人和家用服務機器人。其中專用服務機器人是指在特殊環(huán)境下作業(yè)的機器人，如核電站事故檢測與處理機器人、極地科考機器人、反恐防暴機器人、軍用機器人、救援機器人等；家用服務機器人是指服務于人的機器人，如助老助殘機器人、康復機器人、清潔機器人、護理機器人、醫(yī)療機器人、教育娛樂機器人等。