基于软件定义网络架构的多接入边缘计算+工业互联网策略研究

辛荣寰，陈礼波，曹童杰（中讯邮电咨询设计院有限公司，北京 100048）

0 引言

工业控制系统（ICS——Industrial Control System）是工业场景下由多种传感器和自动化控制组件组成的控制系统，也是工业互联网的基石，而工业互联网是工业革命的基石。IIOT将5G、AI、大数据、云等信息技术融合进ICS，促进了多行业的自动化、智能化发展，形成了新的应用形态。但工业装置的低速率、低内存、高能耗等问题，大大制约了IIOT 的发展，现代IIOT 技术多与云计算技术结合，将复杂的计算内容上传至云端，利用云的高速处理能力快速完成任务，提高工业生产效率。但随着海量设备的接入，数据量越来越大，任务越来越复杂，上传至云端进行处理再返回结果的过程也越来越长，可能无法满足低时延的要求，长距离传输的能耗也是成倍增长的，因此制约了云计算在对实时性要求较高的工业场景中的使用。除此之外，在网络资源和编排管理等问题上，由于缺少全局拓扑图，无法从全局的角度对资源进行分配和编排，会造成大量的浪费，不利于IIOT的发展。

1 边缘计算

为了解决云计算的不足，改善工业应用的QoS，研究人员将多接入边缘计算引入工业互联网场景，将简单的计算任务就近分配下沉至边缘服务器，并由边缘服务器处理并返回结果；复杂的计算任务上传至云端，由云端处理器执行任务。这种边缘云一体的体系架构能合理地应用计算资源，降低了带宽压力，保证了任务的实时性，对于大带宽、低时延的工业应用有很好的适用性。……