希云科技与飞腾工业数字化云平台联合解决方案

        随着工业物联网的快速发展，能源、石油、水利、交通等各个行业的设施暴增，随之像漏电保护、压力探测、水源监测等终端传感器的APP应用数量和产生的数据流量正在以指数级的速度增长，如果将所有设备数据都传送到云服务器中进行处理将会给通信网络造成极大的负担。边缘计算通过利用更靠近用户终端的边缘物联代理服务器（边缘网关）来负责计算、通信资源，为用户终端提供高实时性服务，减少了通信网络的负载，降低了传输和计算延迟，同时提高了数据的价值和利用效率。

        本解决方案主要包括数字化云平台及物联网边缘网关两大部分，分别对应希云“TSphere数字化云平台”和“TSphere数字化引擎”两个产品。

        TSphere数字化云平台是边缘计算微应用开发、测试、发布一体化的云平台架构设计，提供一个交互友好、功能完备、适应各种场合和需求变化的面向物联网嵌入式系统的可视化交互开发平台。从开发、调试、测试、发布和运维阶段进行全流程过程管控，实现物联网设备组态化微应用快速迭代开发、便捷化调试、高效化部署。

        TSphere数字化引擎是边缘计算微应用的运行时环境，基于容器化技术，支持多类型通信服务、一致性数据存储与运算能力，且具有适应物联网开放网络环境下的实时高效、稳定运行、安全保障等特性。

        飞腾S2500芯片集成64个飞腾自主研发的新一代高性能处理器内核FTC663，一个重要的特点就是支持多路互连，因此可以提供崭新高密度算力支撑。相比于目前广泛应用于各行业的FT-2000+的单路服务器产品，S2500多路服务器可以实现2至5倍的算力提升，双路服务器SPEC2006整形分值超过1000分，四路服务器分值超过1600分，八路服务器分值则更高；此外，根据各行业对服务器性能、接口和配套外围器件的多样化要求，可以构建双路2U，四路2U，四路4U，八路6U的服务器产品，从而为行业新基建提供更高算力、更高密度、更多配置、更低成本的解决方案。

        飞腾FT2000/4芯片集成4个飞腾自主研发的新一代高性能处理器内核FTC663。FT-2000/4从硬件层面增强了芯片的安全性，支持飞腾自主定义的处理器安全架构标准PSPA，满足更复杂应用场景下对性能和安全可信的需求。FT-2000/4所有安全相关模块均为飞腾公司自主设计，是首款可在CPU层面有效支撑可信计算3.0标准的国产CPU。

1 一体化开发、测试、部署

        通过web界面进行开发，支持可视化拖拽、连接、自定义代码等。开发人员使用时，只需要关心输入输出，无需关心内部实现机制，最大化复用软件基础能力，提高开发效率。

        提供仿真测试环境，在部署生产环境前可大量测试应用的稳定性与兼容性。

        一键下发生产环境，将应用下发到指定边缘网关并全自动安装。

积木式开发、低代码环境

• 可视化拖拽，有效提高开发效率、降低开发门槛
• 积木式组件，增量速度快，复用能力强，快速沉淀行业算法

图二：积木式开发

敏捷化管理、一体化部署

• 内置代码仓库、CI/CD，全自动化配置
• 多种环境快速测试，保证应用充分兼容
• 一键下发生产部署，快速响应需求，提高生产力

图三：一体化部署

2 边缘计算

        边缘网关可以对所连接的通信设备、感知设备、量测设备和执行设备等进行管理，上可以无缝连接数据中心及云。通过各种合适的通信手段，收集量测数据，开展本地的数据处理和分析决策，邻近的边缘网关可以组成分布式计算节点，共享量测数据和分布式处理。

        对于海量级别的终端，赋予边缘技术和数据处理能力后，利用终端之间的数据协同，数据整合集成能力，可打造一个边缘数据分析总线（数据矩阵），该矩阵能将来自海量传感设备的运行状态，故障状态等数据进行数据清洗和修复。

提高传输速率，降低传输成本

• 分层决策，更低时延，ms级
• 数据过滤，节省WAN流量

数据聚合

• 云边协同，本地解决数据异构与分散问题
• 数据清洗，提升数据价值

数据更安全

• 双向数据密码加扰，敏感数据边缘处理
• 可运行行业安全软件

图四：边缘网关

        本解决方案已在多个制造行业广泛应用，实施效果主要在以下几点：

        1. 高效的边缘计算。通过边缘网关对物联设备进行实时计算，数据统一聚合上报，提高实时性，提升传输速度，降低传输成本。

        2. 图形化的云端开发环境。跨地域，跨OS的云端开发环境，积木式搭建可视化编排，降低开发门槛，提升开发效率。

        3. 敏捷化的项目迭代。加快需求迭代速度，可将功能拆分并独立完成开发与测试。

        4. 一体化的应用管理。从开发、调试、测试、部署、运维，全方位监控整个应用的开发与部署，提高应用质量。

        在国家电网的组态化边缘计算微应用开发一体化云平台项目中取得了良好的效果，通过边缘计算技术与数字化云平台的组合方案，改变传统的工业物联网应用开发方式，从图形化应用开发到部署管理一体化赋能，使得国家电网当前在实际生产环境中数据的传输速度提高了近5倍，应用开发需求响应的速度提高10倍以上，大大提高了国家电网在数字化转型的速度。

（一）TSphere数字化云平台

1. 自动化项目管理，自动化生成仿真传感器、真实数据发生器，自动创建代码仓库并与项目和用户建立连接。
2. 可视化开发环境，采用图形化积木式搭建的开发方式，用户通过拖拽、连接即可完成应用的编写与调试。
3. 一键集成打包，一键生成制品包，用户无需编写复杂的文件，系统会自动生成相关配置文件。
4. 便捷的部署测试，用户只需上传相关制品包，以及选择需要部署的测试环境，系统会通过仿真技术自动生成与生产环境完全一致的部署测试环境。
5. 一键下发生产环境，当制品包测试完成，用户只需将制品包下发到生产环境的边缘网关中，网关会自动执行安装脚本，将APP应用安装部署到容器种。
6. 边缘网关管理，可统一管理和监测当前正在运行的边缘网关的本机概况、连接状态、运行状态等。
7. 应用管理，可监测当前正在运行的所有应用的运行状态、数据异常等。

（二）TSphere数字化引擎

1. 统一接口标准，提升设备质量，适配多种场景，实现设备互连互通，统一管理。
2. 支持运算、聚合等边缘计算技术，提高实时性，提升传输速度，降低传输成本。
3. 支持开放容器加载行业APP，APP应用快速部署，适应瞬息万变的业务诉求。
4. 海量设备智能管理，自动化覆盖，高效运维，加速行业客户数字化转型。