基于5G+ 区块链技术，边缘计算低延迟解决方案

时间：2022-04-20|浏览：454

基于5G 区块链技术边缘计算低延迟解决方案
1 目标及概述
目前，企业需要实现更智能的生产设备和生产管理，建立更灵活的生产线，连接广泛分布的人员、机器和设备，建立统一的工业互联网。同时，在新的网络架构下，除了确保智能生产的连续性和可靠性以及智能设备和控制设备的安全外，还应加强云网络、应用和工业大数据的安全保护。
在此背景下，浙江移动提出基于5G 区块链技术边缘计算的低延迟解决方案5G精品虚拟专网，工业控制，生产指导SCADA、MES在统一边缘计算环境中部署生产系统，安装工控设备5G实现工业控制设备的无线部署和远程管理
控制设备和边缘云5G实现数据传输。同时，大数据服务可以部署在边缘计算环境中，提供质量检验、预测性维护、图像识别等AI应用能力区块链硬件解决方案专家实现数据的边缘分析和处理，减少数据带来的延迟传输速度和带宽限制。工业处理延迟需求。此外，利用区块链、身份识别系统等先进技术手段，建立以标准专利和产品可追溯性为全过程保证的工业互联网区块链服务平台。该方案已应用于化纤行业的一个集团5G云链智慧园项目。
2 解决方案介绍
2.1 解决方案系统架构(如图1所示)
图片 1
2.1.15G业务及MEC网络方案架构
5G可实现基站边缘计算建设5G全覆盖信号园。5G用户端口功能在核心网络中（UPF）网元沉入校园和汇聚机房，MEC校园机房部署边缘计算服务器。加强网络切片建设，根据不同的业务需要进行网络切片，根据不同的安全等级进行分流，确保数据安全和业务稳定。
2.1.2 区块链服务平台架构结构
(1)基础设施层
构建稳定可靠的基础设施，实现灵活可扩展的计算和存储资源，动态增删区块链节点，满足日益增长的块文件存储需求。简化区块链系统的部署和运行，通过容器资源管理和自动化运维。
(2)基础平台层
基于开源框架构建区块链平台，提供身份认证、加密算法、共识算法、账本管理、权限控制、智能合同等功能，满足工业制造场景的多元化应用需求，支持新的加密和Stream在保证安全的同时，处理链上的数据。
(3)接口服务层
通过API开放平台管理能力，具有联盟管理、链管理、证书管理等在线访问管理功能。
2.2 解决方案系统平台
2.2.1个硬件平台
(1)连接资源:云专线，VPN；
(2)端侧设备：5GCPE、摄像头。
2.2.2个软件平台
(1）MEC（CloudOS、UPF、MEP等）；

基于5G+ 区块链技术，边缘计算低延迟解决方案
（2）ECP(包括云边协作、云网协作、边缘自治等基本能力)。
2.3 解决方案数据通信
浙江移动为企业提供一站式云网融合体验。
(1)云专线:政府独家提供PTN PS承载网、享受PON CEMMNET、SD-WAN云专线
开放行业客户、中小企业/MPLS VPN专线客户提供多种云网络接入质量和用户体验；
(2）5G切片：5G SA网络提供全栈真5G网络，不断保障业务站点，对大量物联网设备接入的大流量需求场景进行网络切片。工厂网络和工业AI摄像头，保证各业务领域的低干扰，提高资源利用率；
(3)云间互联：云专网，多云互联，满足企业多云部署，跨云容灾场景。
2.4 解决方案安全措施
浙江移动拥有独特的云网络整合资源优势和优秀的服务能力，可以满足不同企业的定制、安全、实时智能业务需求；通过云协调和安全智能、基础设施、网络数据、应用、管理，确保边缘云端到端安全：（1）Edge -侧安全防护计算能力最小化、轻量级、可定义安全性，构建轻量级边缘云安全防护体系；（2）实现多厂家集中管理、战略优化、战略合规检测和拓扑自动展示，减少安全运维，区块链硬件解决方案专家减少防火墙战略数量约30%，检测防火墙违规战略20余项；（3）实现人工渗透测试服务的自动化和智能化，提高综合性、客观性和渗透测试的可重复性和经济性，一个一个web应用渗透测试在几小时内完成；（4）提高容器平台的安全性，确保容器应用的生态安全，实现容器安全静态检测和动态监控的自动化和智能化；（5）实现边缘计算设备的安全保护，降低人工操作和维护成本，实现攻击者无法进入、未经授权信息、盗窃信息的目标理解，攻击行为不容忽视，系统信息不能更改。
2.5 解决方案实现函数
(1）搭建5G虚拟企业专网
利用5G使用虚拟企业专网MEC建立园区数据资产私有化和创新环境的技术。
（2）5G 机器视觉应用
在生产线上安装各种工业高速摄像头和高灵敏度传感器，在边缘云上部署视觉算法，开发缺陷识别、图像检测、视觉定位、物体测量、物体分类等智能应用。
（3）5G云端AGV应用
利用5G低延迟特性，AGV管理平台可以实时发布控制指令，确保生产线AGV机器人按规定收货、分拣、入库、搬运、入库。
(4）边缘云基础平台
提供边缘基础云平台，根据需要灵活分配，确保资源使用的安全和隔离，为用户提供完善的边缘云基础设施服务。边缘云服务可以通过实时监控边缘云微服务的业务变化，结合相应的调度算法，自动适应业务量的变化。
(5)边缘计算管理平台
提供边缘计算资源管理、终端设备(网关)管理、数据管理、业务可视化安排、战略管理、报警和事件管理。
(6)多链多应用构建供应链新平台
从传统的供应链模式到区块链多链多应用模式，结合可追溯性链，构建跨制造商、跨应用、多用途、安全、可追溯、高效、方便的企业产业链互联网支持平台。
解决方案为客户提供端到端的切片企业网络。在公司核心网络的帮助下，部署公司私有云5G高性能无线传输功能可以同步各边缘终端和私有云的信息，从而实现生产过程中的订单数据、流程数据和设备数据、产品数据和检验数据。云统一管理。同时，利用区块链、身份识别系统等先进技术手段，打造以标准专利、产品可追溯性为全过程保障的工业互联网区块链服务平台。
3代表和推广价值
(1)经济效益
首先，对于企业来说，根据客户计算，智能车间设备的利用率将在整个项目实施后提高5-25人力资源将减少%1- 10%； 5G智能监控机器人解决飘丝问题，综合应用有望提高产量0.3%，年直接效益超过1000万元；基于边缘云的工业区块链集成服务平台将增加30%以上的有效产能，从而产生运维成本。降低 15%。
第二，对于行业来说，将有助于行业灵活制造，加快国家化纤产业转型。中国化纤产能接近3000万吨。根据客户30%的市场份额，可以推广50-80设置系统。预计智能化转型将形成产值超过100亿元，可推动行业化纤传统产能转型升级快速发展。
(2)国民经济效益
本项目将大大提高聚酯纤维聚合物材料的生产质量和效率，满足我国功能聚合物材料的市场需求，促进国家功能聚合物材料产业政策的实施，也提供各种智能工厂覆盖技术提供应用示范平台，全面提高国家功能聚合物材料产业的经济效益。同时，它有效地促进了中国的领先地位5G无线网络技术在化纤行业的实施，促进了行业从标准化生产向差异化定制的转变，为聚酯行业实现数字化和个性化提供了新的商业模式。化工生产可以提高聚酯材料企业的生产效率和质量效率，推动和增强聚酯材料行业及其下游编织行业的国际竞争力，促进中国制造向中国制造的转型升级。