安(ān)科瑞(ruì)  陳(chén)聰  周潔(jié)

摘要：隨著(zhuó)數(shù)據(jù)信息(xī)量的大幅(fú)度提(tí)升以及５Ｇ技術的發展(zhǎn)，基於５Ｇ的邊緣(yuán)計算技(jì)術，作(zuò)為(wéi)一(yī)種(zhǒng)實時(shí)快(kuài)速數(shù)據處(chǔ)理(lǐ)方式(shì)，具有廣闊的(dí)應用前景。先(xiān)對５Ｇ
，邊緣計(jì)算的(dí)特(tè)點(diǎn)進行了(liǎo)研究(jiū)，然(rán)後研究這兩種技術在(zài)網(wǎng)關(guān)中的結(jié)合(hé)，基(jī)於變(biàn)電(diàn)站的業(yè)務(wù)背景提(tí)出基於５Ｇ的邊緣計(jì)算(suàn)網(wǎng)關(guān)應用解決(jué)方案(àn)。

  關鍵(jiàn)詞：５Ｇ網絡；邊(biān)緣計算(suàn)；網關(guān)；電網應用

  0
，引言

  隨(suí)著(zhuó)５Ｇ網(wǎng)絡(luò)技(jì)術(shù)的發展(zhǎn)，基於５Ｇ的邊緣計算技術(shù)得(dé)到廣泛關注(zhù)。業務(wù)需(xū)求和網絡(luò)升級進一步驅動(dòng)了(liǎo)邊緣計算的(dí)發展(zhǎn)。雲(yún)計(jì)算(suàn)能力(lì)不足(zú)，不(bù)能滿足爆炸式(shì)增長的(dí)海(hǎi)量數據需(xū)求(qiú)。此(cǐ)外，傳輸(shū)負(fù)載(zǎi)急(jí)劇(jù)增加(jiā)會導致時延(yán)加長(cháng)，不(bù)能(néng)滿(mǎn)足實時性要求，這(zhè)些都使得邊(biān)緣(yuán)計(jì)算變成了研究的熱點。

  網(wǎng)關作(zuò)為網(wǎng)絡(luò)數據(jù)傳輸(shū)中(zhōng)的關鍵設(shè)備，發揮著(zhuó)協議(yì)轉(zhuǎn)換(huàn)和(hé)數據處(chǔ)理(lǐ)的作(zuò)用，通(tōng)過(guò)邊緣(yuán)計(jì)算(suàn)的手段(duàn)可(kě)以將(jiāng)數據在邊(biān)緣網關中(zhōng)進(jìn)行(háng)初(chū)步(bù)篩選並(bìng)處(chǔ)理，將重(zhòng)要的(dí)安全信(xìn)息發送到監(jiān)管平台並發(fā)出警告(gào)，使(shǐ)得處(chǔ)理信息(xī)效率得(dé)到(dào)提(tí)高(gāo)並(bìng)能(néng)夠更及時地獲得隱患信息。隨著(zhuó)物聯網技術(shù)的發(fā)展，變(biàn)電站在(zài)智(zhì)能電網中(zhōng)發揮(huī)著(zhuó)越來越重要(yào)的作用，但(dàn)是由於(yú)傳感器數(shù)量不斷增(zēng)多(duō)以及智(zhì)能(néng)巡(xún)檢機器(qì)人的普(pǔ)及，數(shù)據(jù)傳輸不斷增(zēng)加。如(rú)果(guǒ)全部(bù)數據均發送到雲端(duān)進行處理，會導(dǎo)致時(shí)延增長，處(chǔ)理(lǐ)不及時，不(bù)能及時發現安(ān)全隱患，基(jī)於５Ｇ的(dí)邊緣計算(suàn)技(jì)術可以解(jiě)決(jué)這些(xiē)問題(tí)。

  本(běn)文(wén)首(shǒu)先研(yán)究５Ｇ和(hé)邊緣(yuán)計(jì)算(suàn)的(dí)特點，然(rán)後(hòu)研究這(zhè)兩(liǎng)種技術(shù)在網(wǎng)關中的(dí)結合(hé)，提出基(jī)於(yú)電網中變(biàn)電站的業(yè)務(wù)背景的解決方案。

  1
， ５Ｇ技術特(tè)點

  ２０１９年６月(yuè)，工信部發(fā)放(fàng)了(liǎo)５Ｇ商用(yòng)牌照，標誌(zhì)著中(zhōng)國(guó)正式進(jìn)入(rù)５Ｇ商用(yòng)元年，但是(shì)５Ｇ技術發(fā)展仍在繼(jì)續，正不(bù)斷(duàn)地為(wéi)我們的生活提(tí)供更(gēng)加(jiā)方便(biàn)的應(yīng)用。

  ５Ｇ全稱第五(wǔ)代(dài)通信技術，是(shì)新(xīn)一(yī)代(dài)蜂窩(wō)移(yí)動(dòng)通信技術，具有如(rú)下特點(diǎn)：

  （１）具有高數據傳(chuán)輸率，可達１０ＧＢ／ｓ，可以(yǐ)滿足大(dà)數據(jù)量(liáng)傳輸；

  （２）低(dī)延(yán)遲，ＬＴＥ網(wǎng)絡使得移(yí)動(dòng)網(wǎng)絡時(shí)延達到(dào)１００ｍｓ，但(dàn)是５Ｇ網絡能(néng)夠達到１ｍｓ的時(shí)延，可(kě)以(yǐ)滿足(zú)對時延要求(qiú)很低的服務；

  （３）提高係(xì)統(tǒng)容量和(hé)大(dà)規模設備連接(jiē)，可以滿足物聯網要求，將(jiāng)各個終(zhōng)端連接起(qǐ)來。

  ５Ｇ不(bù)僅(jǐn)對手機移動(dòng)通信來(lái)說是很大(dà)的進步(bù)，而且對(duì)物(wù)聯網(wǎng)來說也(yě)是非(fēi)常有用(yòng)的(dí)技(jì)術(shù)，它所(suǒ)帶來的方便以(yǐ)及技(jì)術(shù)變革將會使(shǐ)經濟發(fā)展。

  2
，邊(biān)緣(yuán)計算(suàn)技術(shù)的特點

  在(zài)邊(biān)緣(yuán)計(jì)算中(zhōng)，將數(shù)據處理這(zhè)一(yī)過(guò)程集成到(dào)邊緣設備中(zhōng)，其目的(dí)就是為(wéi)了(liǎo)減少(shǎo)延(yán)遲，這(zhè)樣就能快(kuài)速(sù)地處(chǔ)理數據，而不用(yòng)等到數據(jù)傳輸到(dào)傳(chuán)統的數據中(zhōng)心(xīn)再進行處理，延遲降低(dī)了之(zhī)後(hòu)，相應的應用程序(xù)就能(néng)夠更早(zǎo)地運(yùn)行(háng)。同時(shí)，在本地設備的(dí)數據管理(lǐ)上的花費(fèi)比在(zài)雲和(hé)數(shù)據中心(xīn)網(wǎng)絡(luò)上的花(huā)費(fèi)更(gēng)少(shǎo)，從而能(néng)夠降低成本。具體而言(yán)，邊緣計(jì)算的(dí)特(tè)點如下：

  （１）時(shí)延低(dī)：利用邊緣設備處(chǔ)理(lǐ)數(shù)據，實現數(shù)據的(dí)實時(shí)處理，響應的(dí)時間(jiān)縮短(duǎn)。

  （２）成(chéng)本低：利用邊緣設備(bèi)實(shí)現數(shù)據的過(guò)濾(lǜ)
，計算和(hé)分析(xī)，減少數據在(zài)骨幹網(wǎng)絡(luò)的(dí)傳輸(shū)量，降低(dī)網絡(luò)帶寬需(xū)求，從而(ér)降低數(shù)據處理成本(běn)和設備能耗。

  （３）可靠性高：邊(biān)緣設備本身具有計算處理(lǐ)能力(lì)，即使(shǐ)上(shàng)層數(shù)據處(chǔ)理中心(xīn)出現(xiàn)問(wèn)題，也不會影響(xiǎng)到用(yòng)戶的正常(cháng)使用。

  邊緣計算(suàn)是為(wéi)了(liǎo)解決(jué)雲計(jì)算去(qù)中心化(huà)而提(tí)出的(dí)方(fāng)法，目(mù)前雲(yún)計(jì)算都是(shì)將服(fú)務(wù)器集中放(fàng)置(zhì)在(zài)一個數(shù)據(jù)中(zhōng)心，

  需(xū)要將(jiāng)數據(jù)先傳(chuán)輸到(dào)數(shù)據(jù)中心然(rán)後再(zài)進(jìn)行(háng)集中處(chǔ)理(lǐ)，但是隨著終(zhōng)端設(shè)備(bèi)不斷增多(duō)帶來的數據量(liáng)的(dí)逐(zhú)漸(jiàn)變大，傳輸如此(cǐ)巨大的(dí)數(shù)據量(liáng)成本(běn)很高，時(shí)延也(yě)成(chéng)為瓶頸。邊緣計(jì)算(suàn)分(fēn)布(bù)式(shì)部署在(zài)設(shè)備端(duān)，即(jí)將各種終端(duān)設(shè)備增加了存(cún)儲(chǔ)
，處理等(děng)功能，這樣就(jiù)可以(yǐ)減少(shǎo)傳輸的(dí)數據量，減(jiǎn)少時(shí)延(yán)，降低(dī)了成(chéng)本(běn)。同時，隱私數據傳(chuán)輸到(dào)雲端(duān)的(dí)過(guò)程中(zhōng)可能(néng)存在(zài)泄露(lòu)的問(wèn)題，使用邊緣計算可(kě)以降低數(shù)據泄露(lòu)的可能性。

  3
，基於(yú)５Ｇ的(dí)移動(dòng)邊(biān)緣計算(suàn)技(jì)術(shù)應(yīng)用(yòng)場景

  傳統的(dí)移動(dòng)邊緣計算(suàn)技(jì)術(shù)指的(dí)是在(zài)移(yí)動(dòng)通(tōng)信網(wǎng)絡(luò)側配置(zhì)具有計(jì)算(suàn)和管(guǎn)理(lǐ)能力的(dí)服(fú)務器(qì)，提(tí)升無(wú)綫(xiàn)接(jiē)入網絡的(dí)信(xìn)息處理(lǐ)能力(lì)，降(jiàng)低(dī)移(yí)動(dòng)骨幹網絡(luò)的傳(chuán)輸帶寬(kuān)。５Ｇ具有(yǒu)低(dī)時延
，高可靠性的特(tè)點(diǎn)，這將進(jìn)一步推(tuī)動(dòng)移(yí)動邊(biān)緣計算的發展(zhǎn)。本文(wén)結(jié)合(hé)ＩＴＵ－Ｔ定(dìng)義的(dí)５Ｇ網絡應用場(cháng)景(jǐng)和邊緣(yuán)計(jì)算(suàn)技(jì)術特點(diǎn)，研(yán)究基(jī)於５Ｇ移動邊(biān)緣計(jì)算(suàn)技術的應(yīng)用場景。

  3.1增(zēng)強(qiáng)型(xíng)移動帶寬(kuān)場景（ｅＭＭＢ）

  相較於(yú)４Ｇ，５Ｇ采用ＬＤＰＣ編碼
，高(gāo)階(jiē)調(tiáo)製
，大(dà)規模ＭＩＭＯ和毫(háo)米波等技術手(shǒu)段，進一步拓展頻(pín)譜(pǔ)帶寬，５Ｇ的整體頻譜效率比(bǐ)４Ｇ提(tí)升(shēng)了３倍，用(yòng)戶體驗速率可達(dá)到１ＧＢ／ｓ，這給人們帶來了(liǎo)不(bù)一樣的網絡體(tǐ)驗(yàn)，同時(shí)也(yě)給核心網(wǎng)帶來了(liǎo)巨(jù)大(dà)的(dí)挑戰。

  為了(liǎo)滿足(zú)５Ｇ網絡的靈(líng)活 性和(hé)低(dī)延(yán)時
，減輕(qīng)網絡回傳負擔(dān)，核心(xīn)網(wǎng)下沉和雲邊緣(yuán)化成為必(bì)然趨勢。雲(yún)邊緣(yuán)化(huà)就是使(shǐ)５Ｇ無綫接入(rù)網絡具(jù)有(yǒu)雲計算(suàn)能(néng)力(lì)，實現業務的(dí)本地化
，數據緩(huǎn)存(cún)
，數據本地計算(suàn)等(děng)功能(néng)。

  以電網輸(shū)電綫(xiàn)路(lù)無(wú)人(rén)機巡(xún)檢(jiǎn)為(wéi)例(lì)，無人(rén)機(jī)通過(guò)控製(zhì)台，與(yǔ)５Ｇ基站(zhàn)連接，在５Ｇ基站(zhàn)側(cè)部署邊(biān)緣(yuán)計算服(fú)務(wù)器，實現視(shì)頻(pín)
，圖像(xiàng)和控(kòng)製信(xìn)息的本地存(cún)儲和(hé)處(chǔ)理，然後(hòu)相關處(chǔ)理結(jié)果(guǒ)直接回傳(chuán)至控(kòng)製台(tái)，保(bǎo)證巡(xún)檢(jiǎn)工作順利進行。

  3.2 海(hǎi)量機器類通(tōng)信（ｍＭＴＣ）

  相(xiāng)較(jiào)於(yú)４Ｇ，可連(lián)接(jiē)數密(mì)度(dù)方(fāng)麵，５Ｇ每平(píng)方千米(mǐ)可連(lián)網(wǎng)設備的數量(liáng)高達１００萬(wàn)個，提升了１０倍，同時５Ｇ海(hǎi)量機器類通(tōng)信(xìn)具(jù)有數據(jù)包小
，功(gōng)耗(hào)低(dī)等特點(diǎn)。

  根據(jù)數(shù)據預測(cè)，２０２０年(nián)全球(qiú)的物聯網終端達到(dào)５００億個。大規模的物(wù)聯網(wǎng)終端部(bù)署，不(bù)但給物聯網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)係統帶(dài)來了挑戰(zhàn)，而(ér)且考驗(yàn)著(zhuó)物(wù)聯網終(zhōng)端(duān)的電(diàn)池(chí)容量(liáng)。可以說，５Ｇ海量機器(qì)類通信技術(shù)大大(dà)地(dì)滿足(zú)了(liǎo)物(wù)聯網終(zhōng)端飛速增長的需(xū)求(qiú)；此外(wài)，結(jié)合邊(biān)緣(yuán)計(jì)算(suàn)，縮短物聯網終端(duān)連接時間，將進一步降低(dī)物(wù)聯網終端(duān)的(dí)能(néng)耗。

  以(yǐ)電網采集(jí)類(lèi)業務(wù)為(wéi)例(lì)，隨(suí)著(zhuó)智能電(diàn)網的發(fā)展，采(cǎi)集對(duì)象(xiàng)數(shù)量
，采(cǎi)集內容種(zhǒng)類
，采集頻次(cì)都(dū)大大增加(jiā)。隨著５Ｇ的(dí)部署(shǔ)，可實現采集(jí)的準(zhǔn)實時
，采集內(nèi)容的(dí)多(duō)樣(yàng)化(huà)，采集範(fàn)圍更廣以及(jí)采(cǎi)集(jí)數量更多。

  3.3低時延(yán)高(gāo)可(kě)靠(kào)通信(xìn)（ｕＲＬＬＣ）

  相較於(yú)４Ｇ，端到端(duān)時(shí)延(yán)方麵，５Ｇ將達到１ｍｓ級(jí)，提升(shēng)了(liǎo)１０倍(bèi)；移動性方(fāng)麵(miàn)，５Ｇ支持(chí)時速高(gāo)達５００ｋｍ／ｈ的(dí)通信環境(jìng)，提(tí)升了１．４３倍。因(yīn)此，５Ｇ網絡具(jù)有(yǒu)高(gāo)速
，低時(shí)延的(dí)處理(lǐ)能(néng)力(lì)。這可(kě)以滿(mǎn)足車聯網
，工(gōng)業控(kòng)製等垂(chuí)直行(háng)業的特(tè)殊(shū)應用需求。

  以電網變電站(zhàn)機(jī)器(qì)巡檢(jiǎn)為(wéi)例(lì)，通(tōng)過(guò)５Ｇ網絡實現機器人(rén)遠(yuǎn)程(chéng)控製，結合(hé)邊(biān)緣計算的技(jì)術，可(kě)實(shí)現(xiàn)毫(háo)秒(miǎo)級的響(xiǎng)應，保證巡檢發現問(wèn)題(tí)時，故(gù)障信息及(jí)時回傳(chuán)和處(chǔ)理(lǐ)，確(què)保生(shēng)產(chǎn)業務安(ān)全。

  4
，基(jī)於５Ｇ的邊緣計算網關

  基於５Ｇ的邊緣(yuán)計(jì)算網(wǎng)關作為(wéi)一(yī)個將(jiāng)網(wǎng)絡互聯的設備(bèi)，通過協(xié)議轉(zhuǎn)換(huàn)來實(shí)現(xiàn)信息(xī)交換，一方(fāng)麵利用邊(biān)緣(yuán)計算提高數據計算性(xìng)能(néng)；另(lìng)一(yī)方麵利用５Ｇ提(tí)升信息傳(chuán)遞效(xiào)率［５］。

  ５Ｇ邊(biān)緣(yuán)計算網關係(xì)統結構圖(tú)如圖(tú)１所示(shì)。該(gāi)網關(guān)係(xì)統(tǒng)由雲服務器
，邊緣(yuán)計算(suàn)網關設(shè)備以及(jí)傳感器等終(zhōng)端設備組成(chéng)。邊緣計算(suàn)模塊由邊(biān)緣(yuán)應用程序(xù)和(hé)邊緣計算(suàn)平台(tái)兩個部分(fēn)組(zǔ)成(chéng)：數據采集(jí)模塊收集傳(chuán)感(gǎn)器等(děng)終端設(shè)備(bèi)的數據(jù)，然後邊緣計算(suàn)平(píng)台(tái)將采(cǎi)集(jí)到的(dí)數據進(jìn)行統一控(kòng)製(zhì)和管理(lǐ)。邊(biān)緣(yuán)應用(yòng)程序(xù)提(tí)供(gōng)運(yùn)行(háng)環(huán)境，包(bāo)括(kuò)信息獲取
，邊(biān)緣數(shù)據處(chǔ)理，接收(shōu)來(lái)自雲(yún)服(fú)務器的指(zhǐ)令並(bìng)執行對(duì)應的(dí)操(cāo)作(zuò)。而用(yòng)戶所需要(yào)操作的就是(shì)在(zài)雲(yún)服(fú)務器完成指(zhǐ)令(líng)的(dí)發(fā)送，雲端(duān)服(fú)務器利用(yòng)無(wú)綫信(xìn)號(hào)（如(rú)Ｗｉ－Ｆｉ等）
，以(yǐ)太網和４Ｇ
，５Ｇ等(děng)方式將指(zhǐ)令(líng)發送(sòng)到(dào)網關設備(bèi)，網關(guān)對其進行(háng)協(xié)議轉(zhuǎn)換(huàn)後在(zài)邊(biān)緣計算模塊發出對終(zhōng)端(duān)設備的操作(zuò)指令(líng)［４］。在(zài)現階(jiē)段的(dí)５Ｇ發(fā)展(zhǎn)中，由(yóu)於正處(chǔ)於(yú)剛(gāng)剛(gāng)起(qǐ)步狀態(tài)，運營商部(bù)署(shǔ)５Ｇ時(shí)使用的(dí)是非獨立組網，需要利(lì)用(yòng)４Ｇ基(jī)站(zhàn)
，增強型(xíng)４Ｇ基站以(yǐ)及少量５Ｇ基站來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是(shì)由於使用的仍然(rán)是４Ｇ核(hé)心(xīn)網，並(bìng)不能(néng)提供特別低(dī)的(dí)時(shí)延，需要(yào)等到５Ｇ技術不(bù)斷發(fā)展，通過(guò)獨立(lì)組(zǔ)網ＳＡ技術，５Ｇ核心網(wǎng)利(lì)用(yòng)網絡切片(piàn)靈(líng)活(huó)地(dì)使用(yòng)網絡資(zī)源(yuán)，才能大大(dà)提升網絡服務(wù)質(zhì)量(liáng)以(yǐ)及提(tí)供(gōng)低(dī)時(shí)延。

圖１５Ｇ邊(biān)緣計算網(wǎng)關係統

  基於５Ｇ的邊(biān)緣計(jì)算，可(kě)以(yǐ)充分利用５Ｇ高(gāo)速度(dù)
，大容量(liáng)和低(dī)時延的三(sān)個特(tè)點(diǎn)，實(shí)現海量(liáng)數據(jù)的接入(rù)和處理(lǐ)，保證業務的實時(shí)性。

  5
，基於５Ｇ邊緣計(jì)算網關(guān)在電網中的應用(yòng)

  5.1業務背(bèi)景(jǐng)

  在(zài)電(diàn)網傳(chuán)輸中，變電站(zhàn)發(fā)揮(huī)著(zhuó)一(yī)個(gè)十分重要的(dí)作(zuò)用———它是(shì)一個將電力係統中對(duì)電壓和電流(liú)進(jìn)行交換，接(jiē)收(shōu)電能(néng)及(jí)分配電能的場(cháng)所，它將(jiāng)發電(diàn)機(jī)發(fā)出的(dí)電能(néng)升壓後饋送(sòng)到(dào)高壓電(diàn)網(wǎng)中(zhōng)。

  隨著智能電網(wǎng)的(dí)發展，變電站(zhàn)中需(xū)要處理(lǐ)的信息越來(lái)越(yuè)多，包括(kuò)數(shù)據信(xìn)息
，視頻(pín)監控
，安全(quán)信(xìn)息(xī)等。變電站一般分布在(zài)人(rén)口(kǒu)相對(duì)少(shǎo)的地(dì)區，又(yòu)由於(yú)其情況需要時刻掌握(wò)以保證安(ān)全，所(suǒ)以(yǐ)需(xū)要(yào)相關人(rén)員實時監(jiān)控變電站(zhàn)內部各個部分(fēn)情況。

  在現代(dài)化的變電站(zhàn)中由(yóu)於智(zhì)能(néng)機器人等智能(néng)巡(xún)檢(jiǎn)設備的加入，可(kě)以(yǐ)不用(yòng)像以前(qián)一樣需(xū)要人力頻繁去現(xiàn)場(cháng)監(jiān)控，減少(shǎo)了(liǎo)一定(dìng)的安全隱患(huàn)並(bìng)且(qiě)提高(gāo)了效(xiào)率。但是智能(néng)巡(xún)檢機器(qì)人或者變電(diàn)站(zhàn)智(zhì)能終端(duān)傳(chuán)送到監控中(zhōng)心的數(shù)據量(liáng)不斷擴大(dà)，消(xiāo)耗(hào)了大量的(dí)流量(liáng)資源。

圖(tú)２麵向(xiàng)業務的５Ｇ邊緣計(jì)算解(jiě)決方(fāng)案

  除(chú)了變電站內(nèi)部運維數據，從(cóng)變(biàn)電站向用戶(hù)傳(chuán)輸電(diàn)力時，每天各(gè)個(gè)時段(duàn)輸(shū)送(sòng)的電量(liáng)
，不同地區所需(xū)電量(liáng)也屬(shǔ)於大(dà)流量數(shù)據(jù)，導(dǎo)致(zhì)處(chǔ)理數據(jù)更加(jiā)麻煩(fán)且(qiě)任務量大(dà)。

  5.2麵(miàn)向業務(wù)的５Ｇ邊緣計算(suàn)解決方案

  通過(guò)利用(yòng)５Ｇ和邊(biān)緣計(jì)算(suàn)的網(wǎng)關設備(bèi)，能(néng)夠(gòu)在邊(biān)緣(yuán)設備即可將大量的(dí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)並(bìng)進行初步(bù)處(chǔ)理，然(rán)後將非常重要的信(xìn)息，例(lì)如有(yǒu)安全(quán)隱(yǐn)患(huàn)的數據，發送(sòng)到監(jiān)控中心(xīn)並(bìng)提(tí)出警(jǐng)示信號，使(shǐ)得(dé)監管人員能夠(gòu)在及時(shí)發現(xiàn)並采取(qǔ)相應(yīng)的措施(shī)，達到(dào)效(xiào)率(shuài)速(sù)度化(huà)。

  根據電網的(dí)業(yè)務需(xū)求，可分(fēn)為(wéi)：低時延的智能配(pèi)電(diàn)
，負控業(yè)務(wù)，多連接的低壓抄表(biǎo)
，分(fēn)布接入業務(wù)和大帶寬的巡(xún)檢(jiǎn)機器(qì)
，應(yīng)急通信(xìn)業務；結(jié)合(hé)５Ｇ邊緣計算(suàn)的特點，各種類(lèi)型的業務通過網(wǎng)關匯(huì)聚(jù)，接入到(dào)邊(biān)緣計算中心；根據業(yè)務(wù)的(dí)需要，進一(yī)步上傳(chuán)到(dào)控(kòng)製子站或主(zhǔ)站。

  麵向業務的５Ｇ邊緣計(jì)算解(jiě)決(jué)方(fāng)案(àn)如(rú)圖２所示(shì)。

  6安科瑞智能網關產品解(jiě)決方(fāng)案

  6.1智能網(wǎng)關(guān)功(gōng)能介(jiè)紹

  --  終(zhōng)端(duān)設備(bèi)與係(xì)統平台間的數(shù)據交互橋梁

  A:數(shù)據采(cǎi)集(jí)（支持(chí)串(chuàn)口
，以太網，隻(zhī)需配置即可(kě)兼容支持標準(zhǔn)電力規(guī)約(yuē)的各(gè)類儀表(biǎo)）

  B:數(shù)據(jù)上傳（支(zhī)持往(wǎng)上海(hǎi)分類分項(xiàng)能(néng)耗(hào)平台
，寧夏(xià)電力需求側平(píng)台(tái)
，江(jiāng)蘇(sū)電力運維平台(tái)
，浙(zhè)江(jiāng)電(diàn)力運維(wéi)平台(tái)上(shàng)傳數據(jù)），具(jù)有(yǒu)多平台(tái)上(shàng)傳(chuán)能力；

  C:邊(biān)緣計算（靈活的報警閾(yù)值設置(zhì)
，主動上(shàng)傳報(bào)警信(xìn)息
，數據合(hé)並(bìng)計(jì)算(suàn)
，斷點續傳
，數據加密
，4G路由）

  D:遠程管理（遠(yuǎn)程(chéng)配置
，遠(yuǎn)程升(shēng)級(jí)
，遠程(chéng)監視(shì)）

  6.2 安科(kē)瑞(ruì)智能網關(guān)產品(pǐn)介(jiè)紹

  6.2.1 Anet-**/4G係列(liè)導軌(guǐ)式智能網關(guān)

  ANet-**/4G是(shì)安科瑞電氣(qì)股(gǔ)份有限(xiàn)公司自主研發(fā)的一(yī)款(kuǎn)帶全網通無綫(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功(gōng)能的通用型(xíng)智能(néng) 通信(xìn)管(guǎn)理機，適用於(yú)國(guó)家公(gōng)務(wù)機關
，企事業單位
，公(gōng)共(gòng)機(jī)構
，住宅商業(yè)樓(lóu)宇
，酒店餐飲商場等(děng)領域， 可滿足(zú)水
，電
，氣
，油
，冷量(liáng)
，熱量等各種(zhǒng)形式(shì)的用量(liáng)及能源能(néng)耗分(fēn)項(xiàng)計(jì)量(liáng)數據采(cǎi)集的(dí)需求。

  該設(shè)備可(kě)用(yòng)於以(yǐ)下(xià)應用場景(jǐng)：

  ☀電力(lì)監控係(xì)統(tǒng) ☀電能質量(liáng)係(xì)統 ☀物(wù)聯網係統(tǒng) ☀電(diàn)力(lì)需求(qiú)側係統(tǒng)

  ☀建築能耗係統(tǒng) ☀遠程預(yù)付費係(xì)統 ☀消防防護係統(tǒng) ☀智能建(jiàn)築(zhù)係(xì)統

  技術(shù)特點(diǎn)

  6.2.2Anet-2E4SM/4G模塊(kuài)化(huà)智能網關

  ANet-2E4SM模塊化(huà)通信管理(lǐ)機(jī)是(shì)安(ān)科瑞電(diàn)氣(qì)股份有限(xiàn)公(gōng)司(sī)自(zì)主(zhǔ)研發(fā)的一款通用型(xíng)智能通信(xìn)管理(lǐ)機(jī)，將傳統(tǒng)管(guǎn)理(lǐ)機(jī)的接口(kǒu)拆分成(chéng)可拼裝搭配的(dí)模(mó)塊(kuài)，其(qí)中(zhōng)主模塊可作為(wéi)標準智能通(tōng)信管理機獨立工作， 整個設備可(kě)通(tōng)過串(chuàn)口
，以太網
，Lora無綫(xiàn)
，wifi無綫(xiàn)等鏈路采集水表(biǎo)
，氣表(biǎo)
，電(diàn)表
，微機保護等(děng)設備(bèi) 終(zhōng)端的(dí)數(shù)據(jù)，標(biāo)配(pèi)的8路(lù)無源幹接(jiē)點(diǎn)可實時(shí)采(cǎi)集門(mén)禁
，水浸(jìn)
，煙(yān)感(gǎn)等(děng)開關量(liáng)信(xìn)息，可通過有(yǒu)綫網絡
， WiFi網絡(luò)
，4G網絡等鏈路上傳告警
，實(shí)時數據等(děng)信息(xī)。主模(mó)塊搭(dā)配從(cóng)模(mó)塊可靈活(huó)擴(kuò)展，增(zēng)加(jiā)更(gēng)豐富的 應用(yòng)場景(jǐng)，同時還可提供邊緣計算等需(xū)求(qiú)。

  該(gāi)設(shè)備可用(yòng)於以(yǐ)下(xià)應(yīng)用(yòng)場景：

  ☀電(diàn)力(lì)監控係(xì)統 ☀電能(néng)質量係(xì)統 ☀物(wù)聯網係(xì)統 ☀電(diàn)力(lì)需求(qiú)側係統(tǒng)

  ☀建(jiàn)築能(néng)耗係統(tǒng) ☀遠程預(yù)付(fù)費係(xì)統 ☀第三(sān)方雲平台 ☀泛在電力物聯網(wǎng)

  ☀運(yùn)維係統平(píng)台 ☀能源(yuán)綜合管(guǎn)理平(píng)台(tái)

  技術(shù)特(tè)點

  6.2.3AWT100係列(liè)簡易型協議轉(zhuǎn)換模(mó)塊(kuài)

  AWT100 數據(jù)轉(zhuǎn)換(huàn)模塊是(shì)安(ān)科瑞(ruì)電氣(qì)推(tuī)出(chū)的新(xīn)型(xíng)數據(jù)轉(zhuǎn)換(huàn) DTU，通訊數據(jù)

  轉(zhuǎn)換包括(kuò) 2G
，4G
，NB
，LoRa
，LoRaWAN，GPS,WiFi,CE,DP 等通(tōng)訊方式，下行接口(kǒu)提供(gōng)了(liǎo)標準 RS485 數(shù)據(jù)接口(kǒu)， 可以(yǐ)方便的(dí)連(lián)接(jiē)電(diàn)力儀表(biǎo)
，RTU
，PLC
，工控機(jī)等(děng)設備，僅(jǐn)需(xū)一次性完成(chéng)初(chū)始(shǐ)化(huà)配置(zhì)，就可(kě)以(yǐ)完成對(duì) MODBUS 設(shè) 備(bèi)的(dí)數據(jù)采(cǎi)集；同(tóng)時 AWT100 係(xì)列(liè)無綫通(tōng)訊終(zhōng)端(duān)采用了功能*的(dí)微處理芯片，配合(hé)內置看門(mén)狗(gǒu)技術(shù)，性(xìng)能可(kě)靠(kào)穩(wěn)定(dìng)。

  可應(yīng)用(yòng)於行(háng)業領域(yù)如下：

  ■無綫(xiàn)抄表；

  ■樓宇自動(dòng)化與安(ān)防；

  ■機器人控製(zhì)；

  ■電力配(pèi)網(wǎng)監(jiān)控(kòng)
，電力負荷(hé)監控；

  ■智(zhì)能(néng)照明控製(zhì)；

  ■自動化(huà)數據采(cǎi)集；

  ■工業(yè)遙(yáo)控遙測；

  ■高(gāo)速(sù)公路(lù)
，鐵路數(shù)據傳(chuán)輸(shū)；

  ■其他(tā)電力以(yǐ)及(jí)工控行業等

  a）4G/NB/2G型號(hào)及技術(shù)參(cān)數

  b）Lora/LoraWAN型(xíng)號(hào)及技(jì)術參數(shù)

  c) GPS/WIFI/CE/DP通訊(xùn)型號及技術(shù)參數(shù)

  d) 典(diǎn)型應用(yòng)方案(àn)

AWT100-2G/NB/4G 無綫通(tōng)信終端典(diǎn)型應(yīng)用

AWT100-LoRa 無綫通(tōng)信終(zhōng)端典(diǎn)型(xíng)應用(yòng)

  6.3Anet係(xì)列智(zhì)能網關證(zhèng)書報(bào)告

       7結語(yǔ)

  本文對基於(yú)５Ｇ的(dí)邊緣計算網關及其(qí)在電(diàn)網中(zhōng)的運用進(jìn)行(háng)討論，結(jié)合變電業(yè)務(wù)介(jiè)紹(shào)了５Ｇ網絡(luò)
，邊緣計算(suàn)在變(biàn)電(diàn)站中的應(yīng)用(yòng)方案。雖然(rán)５Ｇ技(jì)術(shù)還在(zài)起步(bù)階(jiē)段，初步(bù)部(bù)署(shǔ)也是(shì)使用非獨立組網(wǎng)，並不能夠*展現(xiàn)其特點（例(lì)如(rú)低(dī)時(shí)延(yán)），相信隨著５Ｇ及邊緣計算技體係的不斷*，獨(dú)立(lì)組網(wǎng)部署５Ｇ技術逐(zhú)漸成熟(shú)，能夠更(gēng)加(jiā)方便
，快速地處理更多的(dí)數據信(xìn)息，達(dá)到提(tí)升數(shù)據傳輸(shū)率
，降(jiàng)低(dī)時延(yán)的目的(dí)。