基于5G 區(qū)塊鏈技術(shù) 邊緣計(jì)算低延遲解決方案
1 目標(biāo)及概述
目前，企業(yè)需要實(shí)現(xiàn)更智能的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)管理，建立更靈活的生產(chǎn)線，連接廣泛分布的人員、機(jī)器和設(shè)備，建立統(tǒng)一的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。同時(shí)，在新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，除了確保智能生產(chǎn)的連續(xù)性和可靠性以及智能設(shè)備和控制設(shè)備的安全外，還應(yīng)加強(qiáng)云網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用和工業(yè)大數(shù)據(jù)的安全保護(hù)。
在此背景下，浙江移動(dòng)提出基于5G 區(qū)塊鏈技術(shù) 邊緣計(jì)算的低延遲解決方案5G精品虛擬專網(wǎng)，工業(yè)控制，生產(chǎn)指導(dǎo)SCADA、MES在統(tǒng)一邊緣計(jì)算環(huán)境中部署生產(chǎn)系統(tǒng)，安裝工控設(shè)備5G實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制設(shè)備的無線部署和遠(yuǎn)程管理
控制設(shè)備和邊緣云5G實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。同時(shí)，大數(shù)據(jù)服務(wù)可以部署在邊緣計(jì)算環(huán)境中，提供質(zhì)量檢驗(yàn)、預(yù)測(cè)性維護(hù)、圖像識(shí)別等AI應(yīng)用能力區(qū)塊鏈硬件解決方案專家實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的邊緣分析和處理，減少數(shù)據(jù)帶來的延遲傳輸速度和帶寬限制。工業(yè)處理延遲需求。此外，利用區(qū)塊鏈、身份識(shí)別系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)手段，建立以標(biāo)準(zhǔn)專利和產(chǎn)品可追溯性為全過程保證的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈服務(wù)平臺(tái)。該方案已應(yīng)用于化纖行業(yè)的一個(gè)集團(tuán)5G云鏈智慧園項(xiàng)目。
2 解決方案介紹
2.1 解決方案系統(tǒng)架構(gòu)(如圖1所示)
圖片 1
2.1.15G業(yè)務(wù)及MEC網(wǎng)絡(luò)方案架構(gòu)
5G可實(shí)現(xiàn)基站 邊緣計(jì)算建設(shè)5G全覆蓋信號(hào)園。5G用戶端口功能在核心網(wǎng)絡(luò)中（UPF）網(wǎng)元沉入校園和匯聚機(jī)房，MEC校園機(jī)房部署邊緣計(jì)算服務(wù)器。加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)切片建設(shè)，根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)切片，根據(jù)不同的安全等級(jí)進(jìn)行分流，確保數(shù)據(jù)安全和業(yè)務(wù)穩(wěn)定。
2.1.2 區(qū)塊鏈服務(wù)平臺(tái)架構(gòu)結(jié)構(gòu)
(1)基礎(chǔ)設(shè)施層
構(gòu)建穩(wěn)定可靠的基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)靈活可擴(kuò)展的計(jì)算和存儲(chǔ)資源，動(dòng)態(tài)增刪區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)，滿足日益增長的塊文件存儲(chǔ)需求。簡化區(qū)塊鏈系統(tǒng)的部署和運(yùn)行，通過容器資源管理和自動(dòng)化運(yùn)維。
(2)基礎(chǔ)平臺(tái)層
基于開源框架構(gòu)建區(qū)塊鏈平臺(tái)，提供身份認(rèn)證、加密算法、共識(shí)算法、賬本管理、權(quán)限控制、智能合同等功能，滿足工業(yè)制造場(chǎng)景的多元化應(yīng)用需求，支持新的加密和Stream在保證安全的同時(shí)，處理鏈上的數(shù)據(jù)。
(3)接口服務(wù)層
通過API開放平臺(tái)管理能力，具有聯(lián)盟管理、鏈管理、證書管理等在線訪問管理功能。
2.2 解決方案系統(tǒng)平臺(tái)
2.2.1個(gè)硬件平臺(tái)
(1)連接資源:云專線，VPN；
(2)端側(cè)設(shè)備：5GCPE、攝像頭。
2.2.2個(gè)軟件平臺(tái)
(1）MEC（CloudOS、UPF、MEP等）；

（2）ECP(包括云邊協(xié)作、云網(wǎng)協(xié)作、邊緣自治等基本能力)。
2.3 解決方案數(shù)據(jù)通信
浙江移動(dòng)為企業(yè)提供一站式云網(wǎng)融合體驗(yàn)。
(1)云專線:政府獨(dú)家提供PTN PS承載網(wǎng)、享受PON CEMMNET、SD-WAN云專線
開放行業(yè)客戶、中小企業(yè)/MPLS VPN專線客戶提供多種云網(wǎng)絡(luò)接入質(zhì)量和用戶體驗(yàn)；
(2）5G切片：5G SA網(wǎng)絡(luò)提供全棧真5G網(wǎng)絡(luò)，不斷保障業(yè)務(wù)站點(diǎn)，對(duì)大量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入的大流量需求場(chǎng)景進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)切片。工廠網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)AI攝像頭，保證各業(yè)務(wù)領(lǐng)域的低干擾，提高資源利用率；
(3)云間互聯(lián)：云專網(wǎng)，多云互聯(lián)，滿足企業(yè)多云部署，跨云容災(zāi)場(chǎng)景。
2.4 解決方案安全措施
浙江移動(dòng)擁有獨(dú)特的云網(wǎng)絡(luò)整合資源優(yōu)勢(shì)和優(yōu)秀的服務(wù)能力，可以滿足不同企業(yè)的定制、安全、實(shí)時(shí)智能業(yè)務(wù)需求；通過云協(xié)調(diào)和安全智能、基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、應(yīng)用、管理，確保邊緣云端到端安全：（1）Edge -側(cè)安全防護(hù)計(jì)算能力最小化、輕量級(jí)、可定義安全性，構(gòu)建輕量級(jí)邊緣云安全防護(hù)體系；（2）實(shí)現(xiàn)多廠家集中管理、戰(zhàn)略優(yōu)化、戰(zhàn)略合規(guī)檢測(cè)和拓?fù)渥詣?dòng)展示，減少安全運(yùn)維，區(qū)塊鏈硬件解決方案專家減少防火墻戰(zhàn)略數(shù)量約30%，檢測(cè)防火墻違規(guī)戰(zhàn)略20余項(xiàng)；（3）實(shí)現(xiàn)人工滲透測(cè)試服務(wù)的自動(dòng)化和智能化，提高綜合性、客觀性和滲透測(cè)試的可重復(fù)性和經(jīng)濟(jì)性，一個(gè)一個(gè)web應(yīng)用滲透測(cè)試在幾小時(shí)內(nèi)完成；（4）提高容器平臺(tái)的安全性，確保容器應(yīng)用的生態(tài)安全，實(shí)現(xiàn)容器安全靜態(tài)檢測(cè)和動(dòng)態(tài)監(jiān)控的自動(dòng)化和智能化； （5）實(shí)現(xiàn)邊緣計(jì)算設(shè)備的安全保護(hù)，降低人工操作和維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)攻擊者無法進(jìn)入、未經(jīng)授權(quán)信息、盜竊信息的目標(biāo)理解，攻擊行為不容忽視，系統(tǒng)信息不能更改。
2.5 解決方案實(shí)現(xiàn)函數(shù)
(1）搭建5G虛擬企業(yè)專網(wǎng)
利用5G使用虛擬企業(yè)專網(wǎng)MEC建立園區(qū)數(shù)據(jù)資產(chǎn)私有化和創(chuàng)新環(huán)境的技術(shù)。
（2）5G 機(jī)器視覺應(yīng)用
在生產(chǎn)線上安裝各種工業(yè)高速攝像頭和高靈敏度傳感器，在邊緣云上部署視覺算法，開發(fā)缺陷識(shí)別、圖像檢測(cè)、視覺定位、物體測(cè)量、物體分類等智能應(yīng)用。
（3）5G云端AGV應(yīng)用
利用5G低延遲特性，AGV管理平臺(tái)可以實(shí)時(shí)發(fā)布控制指令，確保生產(chǎn)線AGV機(jī)器人按規(guī)定收貨、分揀、入庫、搬運(yùn)、入庫。
(4）邊緣云基礎(chǔ)平臺(tái)
提供邊緣基礎(chǔ)云平臺(tái)，根據(jù)需要靈活分配，確保資源使用的安全和隔離，為用戶提供完善的邊緣云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。邊緣云服務(wù)可以通過實(shí)時(shí)監(jiān)控邊緣云微服務(wù)的業(yè)務(wù)變化，結(jié)合相應(yīng)的調(diào)度算法，自動(dòng)適應(yīng)業(yè)務(wù)量的變化。
(5)邊緣計(jì)算管理平臺(tái)
提供邊緣計(jì)算資源管理、終端設(shè)備(網(wǎng)關(guān))管理、數(shù)據(jù)管理、業(yè)務(wù)可視化安排、戰(zhàn)略管理、報(bào)警和事件管理。
(6)多鏈多應(yīng)用構(gòu)建供應(yīng)鏈新平臺(tái)
從傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈模式到區(qū)塊鏈多鏈多應(yīng)用模式，結(jié)合可追溯性鏈，構(gòu)建跨制造商、跨應(yīng)用、多用途、安全、可追溯、高效、方便的企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈互聯(lián)網(wǎng)支持平臺(tái)。
解決方案為客戶提供端到端的切片企業(yè)網(wǎng)絡(luò)。在公司核心網(wǎng)絡(luò)的幫助下，部署公司私有云5G高性能無線傳輸功能可以同步各邊緣終端和私有云的信息，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的訂單數(shù)據(jù)、流程數(shù)據(jù)和設(shè)備數(shù)據(jù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)和檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。云統(tǒng)一管理。同時(shí)，利用區(qū)塊鏈、身份識(shí)別系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)手段，打造以標(biāo)準(zhǔn)專利、產(chǎn)品可追溯性為全過程保障的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈服務(wù)平臺(tái)。
3代表和推廣價(jià)值
(1)經(jīng)濟(jì)效益
首先，對(duì)于企業(yè)來說，根據(jù)客戶計(jì)算，智能車間設(shè)備的利用率將在整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施后提高5-25人力資源將減少%1- 10%； 5G智能監(jiān)控機(jī)器人解決飄絲問題，綜合應(yīng)用有望提高產(chǎn)量0.3%，年直接效益超過1000萬元；基于邊緣云的工業(yè)區(qū)塊鏈集成服務(wù)平臺(tái)將增加30%以上的有效產(chǎn)能，從而產(chǎn)生運(yùn)維成本。降低 15%。
第二，對(duì)于行業(yè)來說，將有助于行業(yè)靈活制造，加快國家化纖產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。中國化纖產(chǎn)能接近3000萬噸。根據(jù)客戶30%的市場(chǎng)份額，可以推廣50-80設(shè)置系統(tǒng)。預(yù)計(jì)智能化轉(zhuǎn)型將形成產(chǎn)值超過100億元，可推動(dòng)行業(yè)化纖傳統(tǒng)產(chǎn)能轉(zhuǎn)型升級(jí)快速發(fā)展。
(2)國民經(jīng)濟(jì)效益
本項(xiàng)目將大大提高聚酯纖維聚合物材料的生產(chǎn)質(zhì)量和效率，滿足我國功能聚合物材料的市場(chǎng)需求，促進(jìn)國家功能聚合物材料產(chǎn)業(yè)政策的實(shí)施，也提供各種智能工廠覆蓋技術(shù)提供應(yīng)用示范平臺(tái)，全面提高國家功能聚合物材料產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，它有效地促進(jìn)了中國的領(lǐng)先地位5G無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在化纖行業(yè)的實(shí)施，促進(jìn)了行業(yè)從標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)向差異化定制的轉(zhuǎn)變，為聚酯行業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和個(gè)性化提供了新的商業(yè)模式?；どa(chǎn)可以提高聚酯材料企業(yè)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量效率，推動(dòng)和增強(qiáng)聚酯材料行業(yè)及其下游編織行業(yè)的國際競(jìng)爭力，促進(jìn)中國制造向中國制造的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

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