基于5G+MEC的云化工业控制体系研究

我国工业控制相关产业面临高质量联网需求难以满足、主流工业体系算力不足、自动化产线升级成本高、灵活性较差等问题。为此,本文结合5G和MEC技术实现网络和算力资源的一体调度,打造面向工业控制的高质量算网底座。首先,总结了软件化及网络化工控技术的发展现状,分析了工控技术向智能化、柔性化发展的趋势;然后,论述了由5G+MEC技术、OT/IT深度融合的边缘实时虚拟化操作系统以及5G云化工业控制组件相结合的5G+MEC云化工业控制体系;最后,客观分析了该体系的优势应用场景及局限性。     

面向用户体验的5G视频业务边云协同策略

随着5G网络商用部署步伐的加快,以5G网络和MEC技术为基础的移动通信网络大带宽(enhanced Mobile Broad Band,e MBB)、超高可靠超低时延(ultra Reliable Low Latency Communications,u RLLC)和海量连接(massive Machine Type Communication,m MTC)成为牵引5G应用落地的核心能力。在众多的垂直行业需求中,以4K/8K高清视频、增强现实/虚拟现实(Augmented Reality/Virtual Reality,AR/VR)为代表的视频业务无疑是5G+MEC技术的"杀手锏"应用。本文以MEC平台和云平台部署位置、部署模式、部署条件、部署规模和平台能力等差异为出发点,围绕5G视频业务用户体验,分析5G视频业务终端视频显示能力对视频文件带宽需求的影响,提出基于面向用户体验的5G视频业务边云协同策略,可以在不降低用户体验质量的条件下降低5G视频业务对MEC平台存储容量和传输带宽的需求,提高边云协同效率。     

物联网环境下移动边缘计算安全问题

物联网时代多类型流量的接入与应用场景的多样性,从计算能力、存储和业务时延等多个方面对当前集中式云计算架构提出新的挑战.移动边缘计算(MEC)作为一种在网络边缘为用户提供服务的解决方案,能够满足物联网多样性的业务需求.针对移动边缘计算在物联网中的安全问题,对移动边缘计算的概念、应用场景和安全进程进行介绍,着重从数据传输安全、存储安全和计算安全3个方面阐述了移动边缘计算在物联网时代所面临的安全挑战.     

铁路5G移动通信系统边缘计算安全研究

边缘计算作为智能铁路5G网络的关键技术,将数据缓存能力、流量转发能力与应用服务能力下沉到网络边缘,有效契合智能铁路的低时延、大带宽、海量连接需求,以支持智能轨道交通应用。然而,由于其在物理位置、业务类型等多方面发生了变化,且铁路场景外部环境复杂、高度动态性、可信度低,使智能铁路业务的边缘节点面临新的安全挑战。结合5G边缘计算安全的研究现状,基于终端、边缘网络、边缘节点和边缘应用四个方面分析铁路5G边缘计算面临的安全威胁,在细化安全需求和挑战、标准进展的基础上,综述和总结可适用于铁路MEC安全的研究方法和评价指标,结合铁路5G边缘计算特点,提出铁路MEC端到端安全服务方案和未来智能铁路MEC安全研究的发展方向。     

移动边缘计算在车载网中的应用综述

移动边缘计算（MEC）技术将IT服务环境与云计算技术在网络边缘结合以提高边缘网络的计算和存储能力,减少网络操作和服务交付时延; 应用MEC的车载网络可以满足车辆对服务延时和通信可靠性的严格要求,提升车辆用户的服务质量（QoS）。对移动边缘计算在车载网中的应用进行分析研究,首先概述MEC的基本概念及架构、典型应用场景;然后介绍MEC在车载网中的应用、基于软件定义网络（SDN）的车载网MEC研究现状以及车载网MEC应用实例;最后给出了车载网中部署MEC所要面临的问题和挑战,并对该领域未来的研究方向进行了展望。     

工业互联网5G传输专网设计方案的研究

为了满足工业互联网网络多场景下的业务性能要求，文章基于系统分析和实地调查，研究业务传输的需求场景，充分分析和论证5G技术在该场景的应用和部署条件，提出5G传输专网的场景化设计方案、组网部署方案、技术要求，以期为工业互联传输专网的设计和技术实现提供工程设计方案参考。     

面向工业物联网的移动边缘计算研究综述

工业物联网(Industrial Internet of Things, IIoT)的快速发展，实现了信息的实时交互、设备的泛在感知和数据的快速分析处理。然而因为现场设备的异构性、自身资源的有限性、设备和数据的低安全性等缺陷极大地阻碍了IIoT的发展。因此提出在IIoT环境中引入移动边缘计算(Mobile Edge Computing, MEC)技术，以提高网络的计算和存储能力，降低网络带宽和处理时延，增强网络安全。介绍MEC的相关概念、服务器架构和典型应用场景；从目前面向IIoT的MEC架构、计算卸载、资源分配和安全四个方面介绍MEC在IIoT环境中的应用及研究现状；总结归纳目前在IIoT环境中部署MEC存在的核心问题，并对该领域的未来发展进行论述与展望。     

政策搭台创新唱戏机器人应用活力加速提升

当前,机器人在工业、农业、医疗、零售等诸多领域实现了落地应用,同时不断拓展场景边界,日益成为推动传统产业转型升级,助力实现高质量发展的关键要素.随着《"十四五"机器人产业发展规划》正式印发,机器人产业将加速驶入发展快车道,向中高端迈进.     

SDN和MEC架构下高铁网络多维资源适配架构研究

为了满足高铁网络中不同业务对带宽、延迟、可靠性等多元化的要求,采用集中式与分布式相结合的方法,提出一种基于SDN和MEC的高铁网络多维资源适配架构,采用了SDN逻辑集中控制和MEC的关键技术和方法,并在SDN控制器、MEC服务器和软件定义移动单元三个实体上设计了核心功能组件,实现链路状态信息实时收集、多维网络资源动态适配、服务及时响应等能力,通过一个实际的高铁网络应用案例测试验证了该架构在时延、丢包率等方面的性能提升,最后讨论了该架构未来的一些问题和研究方向。     

时间敏感网络在航空航天及军事领域的应用研究

时间敏感网络在时间同步基础上通过整形调度、可靠冗余等机制解决了以太网数据传输的确定性、可靠性等问题，以开放标准、确定延迟、业务保障等优势成为极具竞争力的新一代确定性网络解决方案。在介绍时间敏感网络技术及其标准化进展基础上，以典型场景应用案例分析为主线，系统性梳理国外航空航天及军事领域的时间敏感网络应用进展，并对国内装备相关领域的研究进展进行介绍，最后对国内外应用进展进行总结分析，从部署应用角度提出发展建议，为推动时间敏感网络在国内相关领域落地应用提供借鉴和参考。     

基于5G的MEC系统资源分配方法

为了保证边缘计算技术（Mobile Edge Computing,MEC）系统的均衡性,引进了5G技术。以某MEC系统为例,开展了资源分配方法的设计。首先,计算MEC系统网络场景信道之间的增益值,构建基于5G移动通信技术的MEC系统网络场景信道模型;其次,设定系统服务器正在本地计算资源的调度与分配,计算系统分配资源时的能耗与MEC系统资源分配时延;最后,考虑MEC系统在运行过程中受以太网主链侧计算资源与任务时延的约束,因此要合理化分配系统资源,采用建立目标函数的方式,优化系统能耗迁移与资源分配。由于设计的资源分配方法实际应用效果良好,证明了该方法可以提高资源分配后MEC系统的均衡性,为用户提供更加优质的上网服务。     

面向工业互联网的算力网络思考

以工业互联网、边缘计算为代表的新兴业务对DOICT技术融合提出了更高的要求,算力网络进一步融合通信、计算、人工智能等学科领域,是对边缘计算技术的有效升级,是推动传统产业数智化转型以及激发数字经济发展的新引擎.针对工业互联网和算力网络的发展趋势,提出算力网络在工业互联网应用的场景和技术思考.     

基于多重指标拍卖机制的车联网任务卸载策略

在5G移动边缘计算(MEC)的车联网场景中, 针对车辆任务卸载目标的选择问题, 设计了一种基于任务优先级的服务器选择方案. 综合考虑时间、能耗、成本等因素对卸载位置选择的影响, 提出了基于多重指标拍卖博弈的解决方法. 通过多重指标拍卖机制, 选择最优的MEC服务器为车辆提供任务卸载服务, 实现车辆与RSU协作的贝叶斯纳什均衡. 仿真结果表明, 该方案能在保障车辆任务卸载时间和能耗的约束条件下, 降低任务卸载的总费用, 满足多个性能指标.     

基于移动边缘计算的任务卸载优化

随着智慧物联体系的发展,物联网中应用程序的种类与数量不断增加.在移动边缘计算(mobile edge computing, MEC)中,通过允许移动用户将任务卸载至附近MEC服务器以加快移动应用程序的速度.本文通过考虑不同任务属性、用户的移动性和时间延迟约束模拟移动边缘场景.根据用户移动轨迹,将目标建模为寻找满足时延约束条件且在卸载过程中产生最小能耗MEC服务器优化模型,并提出一种最小能耗卸载算法求解该问题的最优解.仿真结果表明,在约束条件下,提出的算法可以找到在用户移动轨迹中产生最小能耗的MEC服务器,并显著降低任务卸载过程的能耗与时延,提高应用程序服务质量.     

F5G工业光环网通信技术及其在煤矿的应用与展望

矿井传统有线通信网络存在带宽固定、有效利用率低、时延较高、系统配置不灵活等问题,无法满足矿井智能化业务发展需求。矿用5G及WiFi6无线通信存在巷道衰减大、可靠性不及有线通信的问题。针对F5G（第5代固定网络）工业光环网通信技术的特点,指出F5G工业光环网通信技术是矿井有线通信的发展趋势。介绍了F5G工业光环网的2个关键技术：10 Gibit/s PON（无源光网络）技术、数智光分配网（DQ ODN）技术;比较了F5G工业光环网与传统有线网络在网络时延、电气安全、业务安全、施工安全、维护安全等方面的优势。结合F5G工业光环网通信技术在煤矿井下应用的需求特点及建设实例,分析了F5G工业光环网通信技术在井下工业远程控制、高清视频回传、工业网络迁移、远程故障诊断、无线网络信号回传等场景的具体应用,指出F5G工业光环网通信技术在矿井应用的不足与前景：(1)基于F5G工业光环网通信技术的矿用设备种类较少。(2)在不同场景的适应性、不同业务种类的适配性方面有待提升。(3) F5G工业光环网通信技术在系统接口与协议方面与传统以太环网通信接口相同,终端设备无需更改适配即可接入使用,是未来煤矿场景工业网...     

基于MEC的5G虚拟专网在家电企业应用研究

随着国家提出新基建的要求,未来以数字基建为核心的“新基建”也为5G网络及相关应用的建设按下了“快进键”,家电制造业具备工业制造80%的属性,因此5G在家电制造领域有着广泛的应用。针对家电企业制造低时延生产场景要求,结合移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)具备使计算/存储等业务运营靠近客户能力的特点,组建5G虚拟专网,有效解决工业制造企业信息孤岛,促进运营技术(OT)与信息技术(IT)相融合。利用5G结合移动边缘计算,为某家电制造企业打造集终端、平台、网络、应用一体化的端到端整体方案,解决高时延问题的同时,保证企业数据安全。     

面向边缘计算的工业园区网络技术研究

工业互联网是信息技术、通信技术、操作技术以及工业相关业务应用的充分融合.工业互联网边缘计算重点聚焦工业园区以及工厂内部的业务场景.围绕工业互联网边缘计算,本文对工业园区网络相关的确定性网络技术,包括TSN、DetNet、DIP、TSC等,进行了研究,并分析了目前面临的难点.     

网络基础设施实行享级保护制度

对关键信息基础设施保护、等级保护等技术的研究，标准的研究以及这些标准的落地，需要大家共确努力推动。     

六足机器人亮相冰雪足式仿生机器人未来可期

北京冬奥会加速了冰雪运动的普及,同时也推动机器人在冰雪场景落地应用.六足滑雪机器人、六足冰壶机器人的亮相,向世界展示了中国足式机器人的风采.冰雪之外,足式机器人在安防、巡检等场景实现了测试应用,商业化探索步伐不断推进,价值前景广阔.     

自动驾驶安全关键场景生成技术综述

安全关键场景生成是自动驾驶的重要方向,在自动驾驶测试、汽车安全性评估和汽车安全标准构建等领域都有着很高的应用价值,是关系自动驾驶应用落地的关键。现有研究缺乏重点围绕安全关键场景生成技术的综述,因此本文对安全关键场景生成技术进行了系统性综述。首先,分析了安全关键场景生成技术的综述相关研究;其次,对安全关键场景生成模型进行了对比分析;再次,分类总结了基于聚类、贝叶斯网络和对抗网络的安全关键场景生成方法的进展;最后,对安全关键场景生成方法研究趋势进行了展望。