《工业互联网综合标准化体系建设指南(2021版)》(征求意见稿)发布,推动边缘计算标准体系构建与示范应用

边缘计算是工业互联网网络体系和平台体系的重要支撑技术,有效推动工业数据纵向集成及实时处理,已经成为工业互联网云边网端协同的关键枢纽环节。2021年7月7日,工业和信息化部、国家标准化管理委员会组织编制《工业互联网综合标准化体系建设指南(2021版)》(征求意见稿),其中多项举措涉及边缘计算,将推动边缘计算标准体系构建与示范应用,详情如下:

网络体系

工业互联网网络体系将连接对象延伸到工业全系统、全产业链、全价值链,可实现人、物品、机器、车间、企业等全要素,以及设计、研发、生产、管理、服务等各环节的泛在深度互联。网络体系包括网络与联接、“5G+工业互联网”、标识解析、边缘计算(网络侧)等关键技术。

1.  终端与网络   

目前我国高性能、高可靠、高灵活、高安全的工业互联网高质量外网建设初具成效,已延伸至全国300多个城市。企业内网改造步伐加快,部分领先企业积极运用5G、时间敏感网络(TSN)、边缘计算等新技术进行内网改造,探索垂直行业的网络改造新模式。

2.  5G+工业互联网   

总体来看,产业发展正处在“边建设边完善、边应用边优化”的培育阶段,面向工厂复杂的生产环境和特殊生产要求,“5G+工业互联网”网络技术与组网、“5G+工业互联网”适配增强技术、“5G+工业互联网”终端、“5G+工业互联网”边缘计算、“5G+工业互联网”应用、“5G+工业互联网”网络管理等标准化需求迫切。

4.  边缘计算(网络侧)   

目前边缘计算标准体系已经初步构建,围绕需求、总体架构、关键节点模型及要求等形成一批重点基础标准。伴随着边缘计算研究进程持续加速,算力网络、边缘智能等新技术不断创新,提出了新的标准化需求,同时,为推动跨厂商产品的互联互通互操作,急需加强统一的服务要求、资源封装以及接口协议等标准化推进工作,推动边缘计算向智能化以及协同化方向演进,实现计算与网络等多维度资源的统一协同调度及全局优化。

平台体系

工业互联网平台体系是面向制造业数字化、网络化、智能化需求,构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系,支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的载体。平台体系包括平台、边缘计算(平台侧)等关键技术。

2.  边缘计算(平台侧)   

目前为加快平台与底层硬件设备兼容匹配,打造边缘生态,提升边缘应用开发水平,边缘智能、边缘实时操作系统、边缘微服务框架等新技术成为平台开发的重点方向,亟需面向新需求新技术开展边缘计算平台的相关标准的研制,加速构建边缘生态。

建设思路

1.  工业互联网标准体系结构

工业互联网标准体系以基础共性标准为基础,支撑网络、边缘计算、平台、安全、应用等关键技术标准。其中C边缘计算标准是工业互联网网络和平台协同的重要支撑和关键枢纽。

工业互联网标准体系结构图

2.  工业互联网标准体系框架   

工业互联网标准体系框架包括基础共性、网络、边缘计算、平台、安全、应用等六大类标准。

建设内容

2.  网络标准2.2  “5G+工业互联网”标准

“5G+工业互联网”标准主要包括“5G+工业互联网”网络技术与组网、“5G+工业互联网”适配增强技术、“5G+工业互联网”终端、“5G+工业互联网”边缘计算、“5G+工业互联网”应用、“5G+工业互联网”网络管理等标准。

(4)“5G+工业互联网”边缘计算:主要规范5G多接入边缘计算(MEC)设施的相关要求,包括面向工业场景的部署架构、基础设施(网络、算力、存储等)、平台、接口等标准。

(6)“5G+工业互联网”网络管理标准:主要规范5G融合基础网络管理、5G多接入边缘计算管理、5G切片网络管理等标准。

3.  边缘计算标准

边缘计算标准主要包括边缘数据采集与处理、边缘设备、边缘平台、边缘智能、边云协同、算力网络等标准。

(1)边缘数据采集与处理标准:主要规范各类设备/产品的数据采集技术要求,包括协议解析、数据转换、数据边缘处理、数据存储、数据与应用接口、相关应用指南等标准。

(2)边缘设备标准:主要规范边缘计算设备的功能、性能、接口等技术要求,包括边缘服务器/一体机、边缘网关、边缘控制器、边缘计算仪表等标准。

(3)边缘平台标准:主要规范边缘云、边缘计算平台等技术要求,包括计算、存储、网络资源管理、设备管理、应用管理、运维管理等标准。

(4)边缘智能标准:主要规范实现边缘计算智能化处理能力技术的相关标准,包括虚拟化和资源抽象技术、实时操作系统、分布式计算任务调度策略和技术、开放的边缘智能服务等标准。

(5)边云协同标准:主要规范边云协同架构等技术要求,包括资源协同、应用协同、服务协同、数据协同等接口、协议等标准。

(6)算力网络标准:主要规范算力网络架构等技术要求,包括算力溯源、算力度量、算力可信等标准。

5.  安全标准

5.1  分类分级安全防护标准

(6)工业互联网关键要素安全:主要规范工业互联网中涉及的关键要素在设计、开发、建设及运行过程中的安全防护技术要求及其他要求,包括设备与控制安全(边缘设备、工业现场设备、数控系统等)、网络及标识解析安全(工厂内外网络、工业园区网络、标识载体及终端、标识节点及架构等)、平台与应用安全(边缘平台、云基础设施、应用开发环境、工业APP等)标准。

5.3  安全应用与服务标准

(3)“5G+工业互联网”安全标准:主要规范5G与工业互联网融合应用过程中的安全技术要求及其它要求,主要包括“5G+工业互联网”网络技术与组网、“5G+工业互联网”适配增强技术、“5G+工业互联网”终端、“5G+工业互联网”边缘计算、“5G+工业互联网”应用、“5G+工业互联网”网络管理等安全标准。

6.  应用标准

6.2  垂直行业应用标准

垂直行业应用标准:依据基础共性标准、网络标准、边缘计算标准、平台标准、安全标准和典型应用标准,面向汽车、电子信息、钢铁、轻工(家电)、装备制造、航空航天、石油化工等重点行业/领域的工业互联网应用,制定行业应用导则、特定技术标准和管理规范。

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