浅谈能源工业互联网的边缘计算解决之道

随着“双碳”目标的深入发展,能源行业作为护航“双碳”目标的排头兵,其行业数字化转型已进入高质量发展阶段,为更好推动发电集团数字化转型业务,各集团都在积极探索并构建适合自身业务特点的能源工业互联网平台。针对平台构建中的问题,深信服科技股份有限公司能源行业专家周书亮指出:“在平台的建设过程中,能源工业互联网平台还存在着边缘端设备不易运维、网络中断导致系统不可用、物联网数据的安全风险、大数据与AI能力开发难度大等问题。”

三大边缘计算难题待解

相比于传统信息化技术应用,能源工业互联网对边缘计算技术的应用更注重生产数据的价值分析。但周书亮指出,在实际部署的过程中,要真正发挥边缘计算层的作用,还需要克服三个难题。首先,传统物联网终端设备不仅数量和种类繁多,各个设备的技术标准、传输协议、数据接口也不统一,导致数据的融合处理难度大,日常运维成本高。而且,由于终端设备众多,数据也较分散,从端到边,再从边到云的各个环节,都可能存在设备、平 台、传输和数据的安全风险。

第二,电力网络基于“纵向加密、横向隔离”原则将网络分为生产大区和管理大区,业务数据和模型数据在生产大区和管理大区之间流转时需要经过正反向隔离装置,所以在网络通信上无法实现应用更新、数据上传下达。

第三,真正构建能源工业互联网平台,应实现云边协同、闭环运行。云和边之间的应用如何协同、数据如何流通和治理、AI能力如何下沉,都要花费大量的成本和人力进行开发探索,极大制约了能源工业互联网的发展。

构建分布式、安全、协同的边缘计算平台

据深信服边缘计算产品运营经理王嘉盛介绍,深信服针对以上难题推出了智能边缘计算平台解决方案。该方案由深信服智能边缘计算一体机、深信服智能边缘操作系统和云端协同管理系统组成。其中,深信服智能边缘计算一体机融合了边缘数据采集与治理、边缘物联网安全、边缘AI智能算法等能力,帮助用户快速闭环就绪边缘智能业务。

此外,深信服智能边缘计算平台还可通过云端协同平台对边缘算法、应用、数据、系统、设备、终端等进行集中管理,通过云边协同能力实现边缘快速更新,大大降低了平台的运维运营难度。 在设备接入方面,深信服智能边缘计算一体机支持丰富的硬件接口以及工业协议,能够广泛支持电力行业标准的设备、传感器接入。另外,针对非标的设备,深信服物联模型标准可以统一设备标识和设备功能标识,实现协议和字段在边缘一体机侧的统一解析,极大降低了设备接入和管理的难度。

在组网方面,深信服边缘计算一体机通过设备级联管理实现隔离装置穿透配置,能够实现不同安全区域间的数据通信和文件传输,以便在符合电力行业安全规范的基础上,为部署的应用提供数据交换服务,为设备故障诊断提供数据支撑。在安全方面,深信服边缘计算平台从边缘基础设施安全、数据安全、网络安全等多个维度建立云边端的安全体系。第一,边缘基础设施安全,通过设备指纹、接入认证、准入控制等手段解决设备接入的安全,防止设备被窃取、仿冒和非法接入;第二,数据安全,边缘一体机通过安全加密芯片实现数据安全加密,解决电力场景下隐私数据不出场的安全合规问题;第三,网络安全,由于边缘一体机分布较广,云边网络通过VPN加密隧道打通,有效防止数据传输过程中被窃取或者泄露。

在云边协同方面,深信服边缘计算平台可以做到应用协同、数据协同、智能协同。不仅可以实现云上应用统一分发,远程部署上线和管理,还可以通过多种方式接入IOT设备,采集终端高频产生的数据,在边缘节点上进行处理并对终端进行控制,避免大量价值密度低的数据占用中心存储和带宽。同时,通过将场景化AI算法从云推送到业务现场的边缘一体机,实现边缘智能,对现场事件快速响应。

随着能源工业互联网平台的发展,边缘计算技术的应用也会越来越普及,数智化技术手段必将深入生产,赋能生产。在这个过程中,只有符合实际应用需求,可以帮助用户降低运维成本和安全风险,提升系统可用性、智能化和协同能力的解决方案,才能真正推动产业智能化升级。