傳統(tǒng)的智能裝備進(jìn)行自動(dòng)控制是基于信號的,存在著控制策略粗放的問題�；谠朴�(jì)算的智能裝備是基于數(shù)據(jù)進(jìn)行自我調(diào)控的系統(tǒng),但是存在云端計(jì)算中心與工廠端邊緣設(shè)備的傳輸距離太遠(yuǎn)而導(dǎo)致控制實(shí)效性不足的問題。隨著5G時(shí)代的到來,網(wǎng)絡(luò)中流通的數(shù)據(jù)量會(huì)越來越多。對于工廠而言,傳輸速度的加快會(huì)導(dǎo)致相同時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)量激增,因此對于網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求也會(huì)越來越高,而且也會(huì)增加云存儲(chǔ)來儲(chǔ)存海量數(shù)據(jù)。近年來,邊緣計(jì)算技術(shù)日益成熟,邊緣計(jì)算在物理層面上是一種介于云端和邊緣設(shè)備端之間的一種終端設(shè)備,因?yàn)楸旧砭哂杏?jì)算能力,而且相比云端服務(wù)器更靠近邊緣設(shè)備,所以能更快、更便捷地給邊緣設(shè)備提供計(jì)算力,讓工業(yè)裝備無需連接到云就能做出快速地響應(yīng)和處理,給智能裝備提供了新的處理控制方案。本文通過對比云計(jì)算,對邊緣計(jì)算技術(shù)進(jìn)行了分析,并基于邊緣計(jì)算設(shè)計(jì)了一個(gè)智能裝備架構(gòu),通過分析該智能裝備的需求,設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)通信模塊和數(shù)據(jù)處理模塊三個(gè)模塊,將該架構(gòu)分為設(shè)備層、邊緣層和云平臺(tái)層三部分來實(shí)現(xiàn)。在對污水處理廠傳統(tǒng)泵進(jìn)行改造中,將前面設(shè)計(jì)的基于邊緣計(jì)算的智能裝備進(jìn)行具體實(shí)現(xiàn)。通過預(yù)留傳感器端口來增強(qiáng)該架構(gòu)采集模塊的可擴(kuò)展能力,保證工... 

【文章來源】：青島大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

云計(jì)算和邊緣計(jì)算位置分布圖

青島大學(xué)碩士學(xué)位論文11即服務(wù)（PaaS）和軟件即服務(wù)（SaaS）[25]。所有這些服務(wù)都提供按需計(jì)算服務(wù)，如存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理[26]。云計(jì)算除了提供上述服務(wù)外，還注重多用戶共享資源的動(dòng)態(tài)優(yōu)化。例如，云計(jì)算資源（如電子郵件）根據(jù)其時(shí)區(qū)分配給西方用戶。通過云計(jì)算，同樣的資源也根據(jù)他所在的時(shí)區(qū)分配給亞洲用戶。圖2.1為云計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：圖2.1云計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖邊緣計(jì)算是云計(jì)算的高級版本，可通過讓服務(wù)接近最終用戶來減少延遲[27]。邊緣計(jì)算通過在邊緣網(wǎng)絡(luò)中提供資源和服務(wù)來減少云的負(fù)載。但是，邊緣計(jì)算會(huì)通過向最終用戶降低敏感應(yīng)用程序的敏感度來增加云計(jì)算[28]。與云類似，邊緣服務(wù)提供商能夠?yàn)樽罱K用戶提供應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)計(jì)算和存儲(chǔ)服務(wù)。圖2.2為邊緣計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：圖2.2邊緣計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖盡管云計(jì)算和邊緣計(jì)算存在這些服務(wù)相似性，但這兩種新興計(jì)算范例之間存在著一些相當(dāng)大的差異。服務(wù)器的位置是區(qū)分邊緣計(jì)算及云計(jì)算最好的指標(biāo)。邊緣計(jì)算涉及的服務(wù)位于邊緣網(wǎng)絡(luò)中，而云中的服務(wù)位于Internet中。Internet中云服務(wù)的可用性取決于最終用戶與云服務(wù)器之間的多跳距離。與邊緣計(jì)算中的低延遲相比，移動(dòng)設(shè)備與云服務(wù)器之間的距離相當(dāng)遠(yuǎn)，導(dǎo)致云計(jì)算的高延遲。同樣，云計(jì)算具有高抖動(dòng)，而邊緣計(jì)算具有非常低的抖動(dòng)。與云計(jì)算不同，邊

青島大學(xué)碩士學(xué)位論文11即服務(wù)（PaaS）和軟件即服務(wù)（SaaS）[25]。所有這些服務(wù)都提供按需計(jì)算服務(wù)，如存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理[26]。云計(jì)算除了提供上述服務(wù)外，還注重多用戶共享資源的動(dòng)態(tài)優(yōu)化。例如，云計(jì)算資源（如電子郵件）根據(jù)其時(shí)區(qū)分配給西方用戶。通過云計(jì)算，同樣的資源也根據(jù)他所在的時(shí)區(qū)分配給亞洲用戶。圖2.1為云計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：圖2.1云計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖邊緣計(jì)算是云計(jì)算的高級版本，可通過讓服務(wù)接近最終用戶來減少延遲[27]。邊緣計(jì)算通過在邊緣網(wǎng)絡(luò)中提供資源和服務(wù)來減少云的負(fù)載。但是，邊緣計(jì)算會(huì)通過向最終用戶降低敏感應(yīng)用程序的敏感度來增加云計(jì)算[28]。與云類似，邊緣服務(wù)提供商能夠?yàn)樽罱K用戶提供應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)計(jì)算和存儲(chǔ)服務(wù)。圖2.2為邊緣計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：圖2.2邊緣計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖盡管云計(jì)算和邊緣計(jì)算存在這些服務(wù)相似性，但這兩種新興計(jì)算范例之間存在著一些相當(dāng)大的差異。服務(wù)器的位置是區(qū)分邊緣計(jì)算及云計(jì)算最好的指標(biāo)。邊緣計(jì)算涉及的服務(wù)位于邊緣網(wǎng)絡(luò)中，而云中的服務(wù)位于Internet中。Internet中云服務(wù)的可用性取決于最終用戶與云服務(wù)器之間的多跳距離。與邊緣計(jì)算中的低延遲相比，移動(dòng)設(shè)備與云服務(wù)器之間的距離相當(dāng)遠(yuǎn)，導(dǎo)致云計(jì)算的高延遲。同樣，云計(jì)算具有高抖動(dòng)，而邊緣計(jì)算具有非常低的抖動(dòng)。與云計(jì)算不同，邊

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3259402