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中國計算機(jī)學(xué)會工業(yè)計算機(jī)專委會主任劉鑫

當(dāng)前，隨著5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計算、機(jī)器人以及人工智能（AI）等技術(shù)的推廣普及，工業(yè)自動化正站在新技術(shù)變革的風(fēng)口浪尖上。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新一代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合的產(chǎn)物，也發(fā)展到了有潛力改變制造業(yè)面貌的程度，并將成為構(gòu)建國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進(jìn)新發(fā)展格局的有力支撐。

數(shù)字化是通向美好未來的橋梁。在過去的十年中，以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮席卷了制造業(yè)。企業(yè)正在轉(zhuǎn)向智能制造技術(shù)和平臺，從橫向和縱向整合控制系統(tǒng)與現(xiàn)場的傳感和數(shù)據(jù)采集層以及企業(yè)管理系統(tǒng)，以提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)全廠過程優(yōu)化和增強(qiáng)客戶體驗(yàn)的能力。

COVID-19大流行加速了對支持保持社交距離、遠(yuǎn)程操作解決方案的需求，使企業(yè)能有手段在任何地點(diǎn)、任何時刻、通過任一設(shè)備遠(yuǎn)程訪問和控制生產(chǎn)過程或業(yè)務(wù)活動。

ARC Advisory Group預(yù)測，工業(yè)自動化將向邊緣計算跨越，尤其是在人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)分析方面。Gartner估計，到2022年，大約75％的數(shù)據(jù)將需要在邊緣進(jìn)行分析和執(zhí)行操作。

從更廣泛的視角來看，邊緣計算將硬件設(shè)備與5G、云計算和人工智能有機(jī)地連接在一起，使工業(yè)自動化系統(tǒng)的集中和分布真正統(tǒng)一起來。5G是無線通信的未來發(fā)展方向，是新基建的龍頭，將為生產(chǎn)、維護(hù)和物流中的無線網(wǎng)絡(luò)各種新應(yīng)用全面打開大門。到2024年，5G  網(wǎng)絡(luò)有望覆蓋全球40%的區(qū)域并處理25%的移動流量。

在新技術(shù)和新產(chǎn)品的推動下，預(yù)計在2020年全球工業(yè)自動化系統(tǒng)和產(chǎn)品的營業(yè)收入將達(dá)到接近2000億美元，相當(dāng)于1.35萬億人民幣。

工業(yè)計算機(jī)作為實(shí)現(xiàn)邊緣計算的主要設(shè)備，為了滿足新一代數(shù)據(jù)驅(qū)動的分布式智能工業(yè)自動化系統(tǒng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和5G技術(shù)的發(fā)展對邊緣設(shè)備的需要，其技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展趨勢將呈現(xiàn)如下特點(diǎn)：

（1）小型化和軟硬件的可配置性，以方便嵌入到現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)部，或者安裝在工業(yè)系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)邊緣靠近現(xiàn)場設(shè)備的位置。

（2）智能化將占據(jù)主導(dǎo)地位。廣泛采用人工智能芯片，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)能力，能在沒有人工干預(yù)的情況下，監(jiān)控和優(yōu)化被控設(shè)備的工作狀態(tài)，提供預(yù)測性維護(hù)預(yù)警，并對現(xiàn)場突發(fā)事件進(jìn)行實(shí)時或近實(shí)時決策和處理。

（3）支持5G移動互聯(lián)，為復(fù)雜環(huán)境下的無線聯(lián)網(wǎng)和遠(yuǎn)程服務(wù)提供可靠的解決方案。

（4）更具個性化特點(diǎn)，訂單式生產(chǎn)，服務(wù)定制客戶，滿足特定工作環(huán)境條件需要。

（5）工業(yè)計算機(jī)生態(tài)建設(shè)完善，形成了芯片、制造商、基礎(chǔ)軟件和應(yīng)用軟件開發(fā)企業(yè)、大專院所、用戶單位以及專家學(xué)者、研發(fā)工程師和應(yīng)用工程師、專業(yè)學(xué)生深度協(xié)作互動的生態(tài)，工業(yè)計算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)滾動式發(fā)展態(tài)勢。

總之，需求側(cè)的深刻變革和巨大需求給供給側(cè)工業(yè)計算機(jī)技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展提供了強(qiáng)大驅(qū)動力。中美科技競爭引發(fā)的“自主創(chuàng)新、自主可控”浪潮也為本土工業(yè)計算機(jī)的廣泛應(yīng)用鋪平了道路。我國工業(yè)計算機(jī)技術(shù)發(fā)展將跨入一個前景廣闊的新時代。

摘自《自動化博覽》2020年11月刊