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基于5G专网的工业大数据解决方案探究
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通信世界
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  • “新基建”引领技术变革方向
  • 网络+平台方案解工业数据困局
  • 5G专网保障工业大数据业务与安全诉求
  • 工业互联网大数据OLAP赋能行业应用
  • 5G专网+工业大数据助力工厂数字化转型(案例)
  • 工业大数据挑战与机遇并存
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1.基于5G专网的工业大数据解决方案探究 中移物联网有限公司 2020.11

2.1、“新基建”引领技术变革方向 2、网络+平台方案解工业数据困局 3、5G专网保障工业大数据业务与安全诉求 4、工业互联网大数据OLAP赋能行业应用 5、5G专网+工业大数据助力工厂数字化转型(案例) 6、工业大数据挑战与机遇并存

3. 在国家大力发展新基建的浪潮下,数据中心等算力基础设施建设成为重中之重。最新发布的“十四五规划”明确提出系统布局新 型基础设施,加快第五代移动通信、工业互联网、大数据中心等建设。在“十四五规划”中,大数据中心建设与5G、工业互联网一同 被提及,成为未来国家战略中的一个重要衡量指标。 5G+工业互联网+大数据

4.SLA网络保障 海量数据采集 实时数据分析 5G 超低时延控制 多元设备数据接入 数据结构复杂度高 数据不出场 持续采集稳定性 工业数据异构性高 安全保护与隔离 数据完整性要求高 时效性要求高 专有网络资源 数据体量超大 数据行业特征强关联

5. 业务应用 生产监控 高危作业 故障监测 数字孪生 ..... 大数据实时分析平台 VoltDB Apache Doris 汇总分析 AI算法 实时数据分析 维度建模 实时清洗 ..... 大数据接入技术+存储平台 Hdfs DataBase 离线文件 海量数据采集 互联设备 监控数据 过程数据 ERP数据 其他接入数据 5G+行业定制化专网 5G切片 5G+MEC 5G+行业专网 SLA网络保障 边缘网关 工业相机 IOT终端 工业传感器 其他智联设备

6. 5大类典型需求 超低时延控制 高清视频回传 15个细分领域 数据不出场 安全保护与隔离 定制网络资源 大带宽 低时延 广连接 差异化服务模式 多样性网络连接

7.网络切片将网络资源类似于道路资源一样,从原来的自然竞争到分层分级的按需定制,为不同的业务和客户群体提供差异化的网络服务。

8.

9.业务应用 生产监控 故障诊断 流程优化 数字孪生 Ø 设备过程数据 Ø 监控数据 Ø 物理环境信息 运维管理 Ø CRM/ERP 数据服务 实时数据服务:SpringCloud/JavaEE DataApi 离线数据服务:FTP/SFTP Ø 通过传感器、工业控制软 件、监控设备实时采集; Ø 运用Kafka、Flume、Api、 数据计算 Sqoop、Sftp等技术实现 实时计算 离线计算 算法 调度管理 海量数据持续实时接入与 Flink SparkStreaming 批量接入; 存储 MapReduce Impala Spark Mllib & 数据存储 计算平台 HDFS分布式文件系统 分布式缓存 MPP架构 Ø 利用开源Hadoop、 Spark、Hbase、Mllib、 Hbase Hive Redis Kafka Doris ClickHouse Doris 等大数据处理技术, 数据资产 实现海量数据存储与分析 处理; 数据ETL 实时数据接入:Kafka/Flume/Api 离线数据接入:Sqoop/Sftp Ø 通过DataApi服务实现实 时数据服务与离线数据服 务; 数据安全 传感器 设备行为过程数据 照片视频 物理环境 设 企业CRM 企业ERP 企 + 备 业 数据源 工业 数 数 Ø 实现支撑工业设备监控、 据 据 故障诊断与预警、数据孪 软件 生等功能。

10. 1 4 6 大数据平台 2 机器设备油耗、运行速度, 流计算: 环境温度、湿度,ERP等; Kafka+SparkStreaming 机器数据 WEB 实现设备连接、高速率、低 清洗 5 延迟、广履盖等需求; 转换 Data 实时接入和离线批量接入; Api 逻辑分析处理 3 Tablet 环境数据 流技术+数据+算法+ Flume ClickHouse + Doris实现实 时状态监控; Kafka Sqoop ClickHous e Doris Sftp 通过DataApi提供数据服务; CRM/ERP Phone 图表、数字孪生。 设备实时状态监控模型

11. 1 4 6 大数据平台 2 机器设备油耗、运行速度, 离线+实时计算: 环境温度、湿度,ERP等; 机器数据 Kafka+SparkStreaming+Impala+ WEB Hive+Mllib+Doris 实现设备连接、高速率、低 5 延迟、广履盖等需求; 设备数据 Data CRM/ERP Api 实时接入和离线批量接入; 3 AI算法 Tablet 环境数据 标签体系 流技术+画像技术+数据+AI Flume 算法实现设备故障识别; Kafka Sqoop 故障训练模型 Sftp 通过DataApi提供数据服务; 故障识别 CRM/ERP 模型 图表、数字孪生。 实时数据 Phone

12. 1 4 6 大数据平台 2 机器数据、工艺流程数据, 离线+实时计算: 环境温度、湿度,ERP等; Kafka+Flink+Impala+Hive+Pytor 工艺数据 WEB ch+Doris 实现设备连接、高速率、低 5 延迟、广履盖等需求; 历史工艺数据 实时工艺数据 Data Api 实时接入和离线批量接入; 环境数据 3 Tablet 决策树+神经网络 流技术+画像技术+数据+AI Flume 算法实现工艺流程优化; Kafka Sqoop 规则模型库、模型对比分 Sftp 通过DataApi提供数据服务; 析 CRM/ERP Phone 图表、数字孪生。 工艺决策、流程优化

13.基于5G专网的工业互联网大数据OLAP解决方案通过为客户提供稳定高带宽、低时延的5G网络和海量数据处理能力,构建与生产工艺紧密结合的 智慧工业场景,从而有效提升工厂生产效率,降低产品不良率及生产成本,并在工业智能化、数字化探索与实践中发挥良好的示范引领作用。 通过5G切片及大数据分析处理技术、OLAP技术实现工厂包装机运行实时状态监测,提高监测效率、降低维护成本、从而降低包装次品率。 上行大带宽低时延切片 下行带宽:10Mbps | 上行带宽:50Mbps | 时延 : 40ms 通过5G切片及大数据分析处理技术、标签画像技术、AI算法技术、OLAP技术实现火力发电机故障识别与预警。 上行大带宽低时延切片 下行带宽:10Mbps | 上行带宽:100Mbps | 时延 : 50ms 通过5G切片及大数据分析处理技术、实时流计算技术、机器学习技术、OLAP技术实现工厂自动装配过程中工艺流程的智能决策和流程优化。 上行大带宽低时延切片 下行带宽:10Mbps | 上行带宽:100Mbps | 时延 : 50ms 中国移动5G智慧工厂

14.1、如何解决工业数据异构性问题? 2、如何建立工业领域基础数据模型? 3、如何解决工业数据流通中的安全问题? 4、如何打破数据孤岛,推进工业数据资产共享? 5、如何规范工业数据资产交易,发挥工业数据价值?

15.感谢聆听!

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