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工业数据集成化计算平台工业邮你-工业数据集成化计算平台，数字化经济时代，制造业和互联网融合正掀起新的浪潮。为解决制造业“异构网络设备数据收集难、处理难、应用难”的痛点，本团队以边缘计算技术[1]，工业数据通信技术和 OPC UA 技术为基础，研发了智能互联前端组件、G321-多协议边缘计算网关和工业计算应用服务管理软件等产品、形成了工业工业数据集成化计算平台——工业“邮”你。该平台能够帮助企业实现不同协议的数据互通、数据优化、实时响应、敏捷连接、模型分析等实时性和带宽密集型业务的快速部署，分担云端计算资源压力，为企业的数字化转型和智能化发展提供了有效的解决方案。本团队的愿景是为中国制造业的智能化高速发展注入新动力。
1.2 项目背景
随着数字化信息技术的兴起，工业领域涌现大量的数据，致使云计算消耗庞大的能量，未来十年数据中心所消耗的能源量可能是如今消耗量的 3 倍。工业边缘计算产品应运而生，但它并不是云计算的替代品，而是使工业现场设备成为更智慧的存在——能够实时处理数据、能够低延时做出反馈，正是中国制造业翘首以待的智能工业设备。
第一，在设备智能化浪潮中，限于技术薄弱、资金短缺等因素，直接替换底层设备不利于制造业发展。要解决设备不够智能的问题，首先应当解决设备间的互联互通以及语义性互操作问题，使设备间能够感知交流，它具有一定的复杂性、系统性。加强信息技术企业与制造企业的协同合作，跨界创新，才能满足各行各业的发展需求。
第二，现有企业大多采用集中式管理和控制，使得工业云压力过大，效率得不到体现。由 CB insights 的数据库[2]可得，2025 年全球工业互联网市场预计达到5 万亿美元，这个巨大的市场规模也意味着将有海量的数据需要处理。且制造业需要的协同是进入另一个“集中式控制与分布式计算”融合的架构中，是基于“信息”而非“信号”的计算，只有将边缘计算好好地利用起来才能完成工厂管理信息化，助力于工业发展。
第三，从市场现状来看，IT 企业发起的边缘计算平台有较多缺陷：主要是因为 IT 企业与 OT 企业的思维方式不同，IT 企业基于整体架构自上而下的推进，而OT 必须验证底层可行。因此在实际的工业生产过程中，这两者一直面临难以融合形成闭环的问题，大部分 IT 企业的边缘计算方案中都没有针对数据采集给予较好的方案，而是抱着“你把数据给我准备好，我来做计算”的不切实际的幻想。而我们的方案，从工业侧切入，脚踏实地从数据采集到数据计算解决问题。
1.3 产品介绍
团队推出的工业工业数据集成化计算平台，基于边缘计算实现数据并发通信，便捷高效地实现数据传输和计算。OPC UA 技术提供全功能集保障，支持多种标准协议通讯，使得数据的获取轻松便捷。通过技术节约人力成本，提升产品品质，为企业降低成本，提升效率。
其中核心产品为工业互联网 G321-多协议边缘计算网关，另外还包括了它的两个配套产品：智能互联前端组件和边缘计算应用服务管理软件。
G321-多协议边缘计算网关，提供边缘计算的应用框架，快速进行应用开发
与部署。在最靠近数据源头处，进行数据的处理，并对数据进行智能分析，实现大规模边缘计算应用的灵活配置与管理，目前已经获得 OPC UA 基金会的测试认证。
智能互联前端组件，智能感知工业数据，通过工业通讯协议适配器。使传统工业现场设备具备接入工业互联网的能力。前端组件均支持 IPv6/IPv4 双栈、网络隧道和网络翻译等技术。针对实时性、可靠性要求高的特殊工况，提供对 TSN网络的支持，消除了数据的不确定性，极大提升了网络的实时性和可靠性。
边缘计算应用服务管理软件，获取 G321-多协议边缘计算网关传输的数据，对其进行整合处理，并在可视化界面实现有效数据呈现。为其它企业应用提供工业现场数据，辅助管理者进行决策与控制。
本产品有广泛的应用场景，可在工业自动化与仪器仪表、电子产品生产制造、环境与管网监测、电力系统等行业开展部署与应用。例如在电子产品制造企业应用于AGV 的移动路径规划、产线机器人的状态监控、产品检测环节的图像处理等，其中实际的应用场景依照工厂和企业需求各有不同。
本产品拥有一系列核心技术支撑，如工业无线网络中，支持 IPv6 通信方式的 OPC UA 发布/订阅方法，OPC UA 与 CoAP 无缝融合技术，边缘计算应用与OPC UA 的数据交互技术等。除此之外，本团队所依托的实验室近 10 年以来，承担40 余项国家科技重大专项、国家 863 计划等国家级/省部级项目，参与制定了工业无线国际标准 WIA-PA，拥有大量的科研成果，为本团队的产品研发打下了坚实基础。
2.1 产品概述
本团队推出的工业工业数据集成化计算平台，基于 OPC UA 统一架构实现，支持OPC UA 全功能集，能够提供丰富的工业协议支持和接口实现。具备卓越的数据通讯能力，支持高并发数据交互与访问。采用面向对象设计，支持基于信息模型的模块化开发，工程人员可快速实现异构现场设备的边缘计算应用部署。对外提供OPC UA、MQTT、REST 等多种接口访问，能够快速访问工业云平台。
让企业在边缘计算应用的开发部署过程中，数据接入更便捷、应用开发更简单、数据处理更高效，切实地降低企业提高生产效率、降低生产成本。
2.2 产品架构
产品架构主要由 3 大部分组成，其中核心产品为工业互联网 G321-多协议边缘计算网关，另外还有与其配套的智能互联前端组件、边缘计算应用服务管理软件。从工业互联网应用角度来看，分为感知层、传输层、平台层和应用层。本产品主要在感知层、传输层重点发力，解决边缘设备数据采集到计算的难题。在实际工作过程中，前端组件从底层设备中直接获取数据，使数据的接入更加快捷。 G321-多协议边缘计算网关对数据进行第一次处理，提供边缘计算应用框架，降低应用开发的难度。边缘计算应用服务管理软件汇集各边缘计算网关中的有效数据，在可视化界面提供数据呈现。三大核心产品共同发力，为企业提供一个高效
智能互联前端组件，若原有设备不具有接入工业互联网的能力，则在硬件层面，使用OPC UA 信息服务适配器调整使其能接入现有的工业互联网。若设备对实时性与可靠性有很高的要求，则加入 TSN 组件，使用支持 TSN 网络的智能设备替换或改造工厂原有设备，使其支持 TSN 网络，并通过带 TSN 功能的 OPC UA 交换机连入工业互联网。使设备制造商需要掌握的技术更少，实现了低成本的设备接入。
G321-多协议边缘计算网关，对前端组件上传的数据进行分析处理，快速应答底层设备亟待获取的信息，并提供就近边缘存储服务，缩短数据流链路，保证高效数据传输。提供更便捷的边缘计算应用框架，使得开发人员可以更加轻松地进行边缘计算应用开发。G321-多协议边缘计算网关其底层采用 OPC UA 技术，定制统一信息模型，以实现信息化集成，进而使不同设备的异构协议数据实现了统一描述，为信息共享提供了帮助。
边缘计算应用服务管理软件，将所有 G321-多协议边缘计算网关的数据融合到一起，进行数据呈现，为其他企业应用提供工业现场数据，辅助管理者进行决策与控制。
基于工业现场的不同通信协议，提出了支持不同工业通信协议的终端设备，
其中设备的硬件部分有不同的通信接口，如工业通讯协议 485/232 总线、CAN 总线、以太网等一系列协议，通过不同的接口，实现同一设备不同协议的通信，同时软件部分通过 OAI 协议栈，使用 OPC UA 统一描述对数据进行一个统一化的输入输出，再通过资产管理壳 AAS 将整个内部的网络如 G321-多协议边缘计算网关做一个封存集中管理。