边缘计算体系架构与关键技术
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５６．Ｃｏｌｕｍ ｎ专栏．边缘计算
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边缘计算体系架构与关键技术
★中国 科学 院沈 阳自动 化研 究所 李栋
１ 物 联 网产 业 发 展 缓 慢
无 线 传感 器 网络 （Ｗ ＳＮ ）在 ２０００年提 出时 ，被认 为足２１ 纪 的革 命性 技术 ，但发 展缓 慢 。这 其中 虽有技 术原 ，但并 非 主 要 因素 ．阻 碍 Ｗ ＳＮ发展 的 深 层 次原
综台应用
竖
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应 用 侧
边 缘 计 算
ｍ
从 智 能 制 造的 角度 来 说 ，边 缘 计 算 是融 合 网络 边
缘 侧 的各 种嵌 入式 终端 （传 感器 、控 制 、执行 器 ）的
汁簿 、存 储 、网络 通 信能 力 ，构 建统 一开 放 的 网络化 计
算平 台 ，支撑 泛存 化 感知 与控制 应用 。下面 副以 一具 体
２ 迎 接 边 缘 计 算
钊 埘 以上 问题 ，我 们 认 为 通 过边 缘 计 算 可 以 通 过 “两 扩 艇 、一集 中 ” 爿∈摆 脱物 联 网困境 。 “两扩 展 ”｝＝ ３Ｉ］ 扩 展 上 下游 、扩 展横 向 关联 ； “一集 中” 即中 间平 台化 集 中 。 也 括 传 感 （输入 ）、执 行 （输 出 ）、计算 、 网 络 、 存 内的 资源 池 ，通过 边缘 计算 的开 放 平台实 现 跨 域 合 应 用 。
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（２）扩展 二 ：关 联的 语义 化 针 对 个 性 化 应 用 ，构 建 具 有 统 一 义 的 息 空 】。语义 是数据 的含 义及 相互 关系 ，通 过ｉ 义父联 宴瑚 用 的可移 植 、可复 用 。
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应 用
２０１８ ０４ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮ ＰＡＮＯＲＡＭＡ ｉ ５７
（３）集 中 ： 管 控 的 平 台 化 以 （）ｓ的 模 式 实 现 对 资 源 与 应 用 的统 一 管 控 ， 包 括 ：感 如 、计算 、存 储 、通 信资 源管 理 ；语义 模型 的 管 理 ；应用 编程 环 境 ：应用 市场 。
有 个 方 面 ： 其一 ，技 术分散 化。以 姗距离 通信 技术 为例 ，就有
５大类 ，几十 种 技术 之 多 ，性 能指 标 各异 ，很难 出 现 一 个能 满足 各种需 求 的统 一化技 术 。
二 ，产 业碎 片 化。物 联网终 端 的产 品形态 各异 ， 种 类成 千上万 。
照 ，应用 的 个 性 化 ．如 智￣Ｅ￥１ｊ造 对 于 高 可 、 低 延迟 、文 时分 析与 控制 的需 求 ，智慧 城市 对于 海量 接 入 、大 跨 度 时 空尺 度 数 据 融 合 分 析 、多用 户 群 体 的 需 求 ， 业对 于广 覆盖 、低 成 本 、可 追溯 的需 求 ，医疗 对 于火数州 、知识 库 、 日、ｆ推 理分 析的需 求 。
跨域综合应用
四 …’ ■墨
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开放平台
资源池
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（１）扩展 一 ：资源 的虚拟 化 针 对 产 品 、技 术 的 碎 片 化 ，将 异 缃 的 撼 输 、存储 、计算资源 ，进行抽 象描 述 ， 拟 化 ｝Ｊ芰统 资源 环境 ，屏 蔽底层 节 ，可 以统 一编
理 ，实 现采 油 、注 水 、集输 的宴 时协 同优 化 ，采收 豪提 升 ２３％ ， 节 能 ３０％ 。
云端臌务ｚ精细描述、精确分析、 体化、Ｐ白 、模 动态 悖止
３ 边 缘 计 算 技 术 体 系
边缘 计算的技术体 系如下图所 示。
服务提供
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个 性化应 用 的特性 显 著 ，带 来的 问题 是我 ４＇ｆ１￣Ｉ－对某 个 恫需 求所提 供 的技 术和 产品 解决 方案难 以复制 、舴 以 ¨ｊ推 广 。从而极 大地 阻 止 了产业推 广 ，导致 目前物 联 网 心 用中 ，形 成 ｊ，随 处 口ｒ见 的烟 囱式格 局 ，大 鼬 息孤 岛 ，做每 个应 ＪＴＩＩ 啪 候 郜需 要针 对应 用 的定制 化 ＿Ｊｒ下 发 ， 导 敏 综 合 应 用 署 、 发 周 期 长 ．难 以 复 用 ， 求变 化响 应能 力差 。
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通 过 搭 建 边 缘侧 分析 平 台 ，缩 短 油 水 井 工 况 州 整 周 期为 宴时 、基 于油 域精 细 描述 的注 水优 化 策略为 每 周
儡璺 （对 比 传 统 每 年 ）小 规模 试 验 表 明 ，通 过 时 油 臧 镑
作 业 、开发 平价 以及工 程等 环节 。当前油 田各环 节分 析
的 进 行 人来驱 动 ．并 负责 各环 节信 息 的传 递 ．基于 科
室 的 、ｌＩ，务 划分 ．形 成烟 囱式 业务 分 析 模式 ．导 致 当 前
油 田优 化周 期较 长 ．为半 年 至一 年 。
应 用
作 近 １ 【 忧 化
的应用 案 例闸 释边 缘 计算 的价值 。
油 田对 维护 国 家 石油 战 略 安全 意 义 重大 ，我 国 油
田开发 普遍 进 入 中后期 阶段 ，面 临着 含水 率 高 。注采 优
化 周期 长 ，能 效低 等 问题 ，向智 慧油 田转 型 升级 需求 迫
切。 油 田生产 全 流程 覆盖 勘探 、钻 井 ／测 井／录 井 、生 产
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边缘计算体系架构与关键技术
★中国 科学 院沈 阳自动 化研 究所 李栋
１ 物 联 网产 业 发 展 缓 慢
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