劉鑫：邊緣計算、5G技術推動工業計算機未來發展

當前，隨著5G、工業互聯網、云計算、機器人以及人工智能（AI）等技術的推廣普及，工業自動化正站在新技術變革的風口浪尖上。工業互聯網作為新一代網絡信息技術與制造業深度融合的產物，也發展到了有潛力改變制造業面貌的程度，并將成為構建國內大循環為主體、國內國際雙循環相互促進新發展格局的有力支撐。

關鍵詞：

中國計算機學會工業計算機專委會主任劉鑫

數字化是通向美好未來的橋梁。在過去的十年中，以數據為基礎的數字化轉型浪潮席卷了制造業。企業正在轉向智能制造技術和平臺，從橫向和縱向整合控制系統與現場的傳感和數據采集層以及企業管理系統，以提高生產效率和生產能力，實現全廠過程優化和增強客戶體驗的能力。

COVID-19大流行加速了對支持保持社交距離、遠程操作解決方案的需求，使企業能有手段在任何地點、任何時刻、通過任一設備遠程訪問和控制生產過程或業務活動。

ARC Advisory Group預測，工業自動化將向邊緣計算跨越，尤其是在人工智能、機器學習和數據分析方面。Gartner估計，到2022年，大約75％的數據將需要在邊緣進行分析和執行操作。

從更廣泛的視角來看，邊緣計算將硬件設備與5G、云計算和人工智能有機地連接在一起，使工業自動化系統的集中和分布真正統一起來。5G是無線通信的未來發展方向，是新基建的龍頭，將為生產、維護和物流中的無線網絡各種新應用全面打開大門。到2024年，5G 網絡有望覆蓋全球40%的區域并處理25%的移動流量。

在新技術和新產品的推動下，預計在2020年全球工業自動化系統和產品的營業收入將達到接近2000億美元，相當于1.35萬億人民幣。

工業計算機作為實現邊緣計算的主要設備，為了滿足新一代數據驅動的分布式智能工業自動化系統、工業互聯網和5G技術的發展對邊緣設備的需要，其技術和產品發展趨勢將呈現如下特點：

（1）小型化和軟硬件的可配置性，以方便嵌入到現場生產設備內部，或者安裝在工業系統或網絡邊緣靠近現場設備的位置。

（2）智能化將占據主導地位。廣泛采用人工智能芯片，具有強大的數據分析和機器學習能力，能在沒有人工干預的情況下，監控和優化被控設備的工作狀態，提供預測性維護預警，并對現場突發事件進行實時或近實時決策和處理。

（3）支持5G移動互聯，為復雜環境下的無線聯網和遠程服務提供可靠的解決方案。

（4）更具個性化特點，訂單式生產，服務定制客戶，滿足特定工作環境條件需要。

（5）工業計算機生態建設完善，形成了芯片、制造商、基礎軟件和應用軟件開發企業、大專院所、用戶單位以及專家學者、研發工程師和應用工程師、專業學生深度協作互動的生態，工業計算機技術實現良性循環滾動式發展態勢。

總之，需求側的深刻變革和巨大需求給供給側工業計算機技術和產品的發展提供了強大驅動力。中美科技競爭引發的“自主創新、自主可控”浪潮也為本土工業計算機的廣泛應用鋪平了道路。我國工業計算機技術發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