面向工控现场应用的边缘网关架构制作和性能评估
发布时间：2022-02-15 15:52:28 所属栏目：大数据 来源：互联网
导读：边缘网关是当前国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域[1]，它综合了人工智能技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术、分布式控制技术等。边缘网关技术完美地对应了工业现场控制这一应用场景，极
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边缘网关是当前国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域[1]，它综合了人工智能技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术、分布式控制技术等。边缘网关技术完美地对应了工业现场控制这一应用场景，极大地拓宽了计算机技术和自动化技术在工控行业的应用范围[2]。 现代工厂设置了大量的现场传感器，包括振动、声音、视频、电化学参量。在传统的工业控制架构里，大部分传感信号经过工业总线被收集到工控电脑端，之后工控电脑将控制指令通过现场总线传输到被控机器上[3]。在这一控制架构下，存在两种结构性的限制：(1)由于网络带宽的限制和网关转发延迟的存在，被控机器传输到控制机器的信号的比特率有限制，其类型往往被限制在一维低速信号，例如温湿度、振动或者编码器读数；(2)由于现有控制信号生成算法绝大部分还是由布尔代数逻辑构成，用来参与控制的信号需要是确定性信号，例如限位信号、温湿度信号和三坐标值等[4]。在上述两种限制下，类似图像、激光点云、温度场和光场这种二维甚至三维序列，因为带宽消耗大，不确定性高，很难进入实时控制闭环，而仅仅是作为监控或者故障检测的旁路信号，作用比较有限[5]。 工业现场控制作为边缘网关的典型应用场景，是物联网与人工智能交叉学科的研究热点。在场景中，传感器的数据经过高速无线网络汇集至边缘网关，算法模块根据传感器数据向设备发送控制指令，完成控制闭环。与传统网关仅仅收集和转发数据相比，边缘计算网关还承担了数据加工和控制生成的重要功能，所以其安全与性能显得尤为重要。针对边缘网关中的安全与性能要求，提出了一种工业边缘网关架构，该架构在基于X86的Linux平台上进行了模拟仿真和实机测试，结果表明该边缘网关可以满足工业现场控制的典型应用场景，并满足了传统网关的基准性能。 （编辑：潍坊站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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