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文檔簡介
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基本概念及關(guān)鍵技術(shù)一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)七大關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)系梳理1.1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過智能機器間的連接并最終將人機連接,結(jié)合軟件和大數(shù)據(jù)分析,重構(gòu)全球工業(yè)、激發(fā)生產(chǎn)力,讓世界更美好、更快速、更安全、更清潔且更經(jīng)濟。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是開放、全球化的網(wǎng)絡(luò),將人、數(shù)據(jù)和機器連接起來,屬于泛互聯(lián)網(wǎng)的目錄分類。
它是全球工業(yè)系統(tǒng)與高級計算、分析、傳感技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)的高度融合。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念最早由通用電氣于2012年提出,隨后美國五家行業(yè)龍頭企業(yè)聯(lián)手組建了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IIC),加入該聯(lián)盟的還有IBM、思科、英特爾和AT&T等IT企業(yè)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)和核心是通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺把設(shè)備、生產(chǎn)線、工廠、供應商、產(chǎn)品和客戶緊密地連接融合起來。可以幫助制造業(yè)拉長產(chǎn)業(yè)鏈,形成跨設(shè)備、跨系統(tǒng)、跨廠區(qū)、跨地區(qū)的互聯(lián)互通,從而提高效率,推動整個制造服務(wù)體系智能化。1.2第一個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提案——美國GE“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)1.智能機器人2.先進分析3.工作中的人—2012年末,美國GE公司提出的關(guān)于產(chǎn)業(yè)設(shè)備與IT融合的概念—定義:基于開放、全球化的網(wǎng)絡(luò),將設(shè)備、人和數(shù)據(jù)分析(工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)三要素)連接起來,用過對大數(shù)據(jù)的利用與分析,升級航空、醫(yī)療裝備等工業(yè)領(lǐng)域的智能化,降低能耗,提升效率。工業(yè)革命通過先進的傳感器,控制和軟件將全球設(shè)備,機群和網(wǎng)絡(luò)連接起來信息革命將基于物理世界的分析預測算法,自動化和專業(yè)領(lǐng)域知識結(jié)合起來決策者、執(zhí)行者將任何時間段工作和移動的人員連接起來支撐更加智能的設(shè)計,運作,維護和更高的服務(wù)質(zhì)量和安全1.3工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提出的背景●GE要為大量的工業(yè)、航空、醫(yī)療裝備提供運維服務(wù)●
借助互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的,可以顯著提高服務(wù)質(zhì)量,實現(xiàn)增值—【傳統(tǒng)方式】數(shù)據(jù)獲取、計算分析和決策優(yōu)化分離,圍繞歷史數(shù)據(jù)分析的結(jié)果難以實時、精準作用到設(shè)備運行過程—【工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)】設(shè)備、人和數(shù)據(jù)互聯(lián),三個過程實時、并行開展,數(shù)據(jù)分析同步反映設(shè)備狀態(tài),實時控制設(shè)備動作、精確優(yōu)化運行效率由此帶來的“1%的威力”—1%提效創(chuàng)造1萬億美元市場:■中國,未來15年燃氣發(fā)電機組能耗降低1%,節(jié)約80億美元燃料;
油氣勘探開發(fā)的資本利用率提高1%,則能省下70億美元;
鐵路網(wǎng)絡(luò)的運輸行業(yè)運營效率提高1%,又能省下20億美元燃料成本?!鋈?,燃氣發(fā)電廠生產(chǎn)效率提高1%,將節(jié)約價值660億美元燃油;
石油天然氣勘探開發(fā)的資本利用率提高1%,每年將減少近900億美元支出;鐵路、航空、醫(yī)療、電力、石油天然氣行業(yè)提效1%,15年內(nèi)帶來2760億美元增長1.4傳統(tǒng)制造系統(tǒng)存在的問題①感知深度不足■傳統(tǒng)儀表自動化系統(tǒng)僅感知過程變量■信息維度低、難以反映物理過程深層次動態(tài)特性②互聯(lián)廣度不足■跨領(lǐng)域信息孤島難以互聯(lián)互通■無法準確描述領(lǐng)域間復雜關(guān)聯(lián)關(guān)系,決策全局性差③分析的綜合預見性不足■對工業(yè)運行數(shù)據(jù)的挖掘深度不足■導致決策不準確、盲目1.5提升感知深度視覺感知相比傳統(tǒng)溫度變送器:■從檢測“溫度點“,到感知“溫度場”■感知信息具有更高的維度和更大的信息量■為實時,精準優(yōu)化制氫過程提供可能■通過多路攝像頭感知對溫度場建模、分析與實時調(diào)節(jié)實例:美國“智能過程制造(SPM)”計劃,制氫工廠1.6提升互聯(lián)廣度實例:德國“數(shù)字工廠”項目生產(chǎn)規(guī)劃產(chǎn)品規(guī)劃產(chǎn)品設(shè)計試制量產(chǎn)使用服務(wù)數(shù)字工廠1.7提升分析預見性實例:歐洲“KnowledgebasedFactory”項目1.8制造業(yè)的需求1.9互聯(lián)網(wǎng)+第三產(chǎn)業(yè)釋放巨大活力,成為重要經(jīng)濟增長極能否把“互聯(lián)網(wǎng)+”在服務(wù)業(yè)的技術(shù)體系,直接平移到工業(yè)領(lǐng)域?1.10工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)政策2015年,發(fā)布《國務(wù)院關(guān)于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導意見》提出推動互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)融合,提升制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平,加強產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作,發(fā)展基于互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同制造新模式。2016年,出臺《關(guān)于深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的指導意見》,提出充分釋放“互聯(lián)網(wǎng)+”的力量,改造提升傳統(tǒng)動能,培育新的經(jīng)濟增長點,加快推動“中國制造”提質(zhì)增效升級,實現(xiàn)從工業(yè)大國向工業(yè)強國邁進。2017年,國務(wù)院正式發(fā)布《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導意見》,提出增強工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)供給能力,持續(xù)提升我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平,深入推進“互聯(lián)網(wǎng)+”,形成實體經(jīng)濟與網(wǎng)絡(luò)相互促進、同步提升的良好格局。1.10工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)政策2018年7月,工業(yè)和信息化部印發(fā)了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)及推廣指南》和《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺評價方法》。指南提出,到2020年,培育10家左右的跨行業(yè)跨領(lǐng)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和一批面向特定行業(yè)、特定區(qū)域的企業(yè)級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。2019年1月18日,工信部已印發(fā)《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及推廣指南》,初步建成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系。2019年3月,2019年全國兩會上,“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”成為“熱詞”并寫入《2019年國務(wù)院政府工作報告》。報告提出,圍繞推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,強化工業(yè)基礎(chǔ)和技術(shù)創(chuàng)新能力,促進先進制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)融合發(fā)展,加快建設(shè)制造強國。打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,拓展“智能+”,為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級賦能。1.11工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)七大關(guān)鍵技術(shù)感知技術(shù):物聯(lián)網(wǎng)與RFID傳輸技術(shù):物聯(lián)網(wǎng)與邊緣計算計算技術(shù):云計算數(shù)據(jù)技術(shù):大數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)中臺智能技術(shù):人工智能執(zhí)行技術(shù):工業(yè)機器人工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一平臺二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)七大關(guān)鍵技術(shù)介紹2.1
感知關(guān)鍵技術(shù):物聯(lián)網(wǎng)與RFID2.1.1物聯(lián)網(wǎng)定義物聯(lián)網(wǎng)(TheInternetofThings,簡稱IOT)是指:技術(shù)手段:通過各種信息傳感器、射頻識別技術(shù)(RFID)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應器、激光掃描器等各種裝置與技術(shù)工作原理:實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程,采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息工作過程:通過各類可能的網(wǎng)絡(luò)接入,實現(xiàn)物與物、物與人的泛在連接工作目標:實現(xiàn)對物品和過程的智能化感知、識別和管理。2.1.2物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷史2009“感知中國”2008IBM“智慧地球”20051995BillGates《未來之路》物物互聯(lián)國際電信聯(lián)盟《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,指出無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時代即將來臨
2.1.3物聯(lián)網(wǎng)VS互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)都是建立在分組數(shù)據(jù)技術(shù)的基礎(chǔ)之上的,它們都采用數(shù)據(jù)分組網(wǎng)作為它們的承載網(wǎng);承載網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)是相分離的,業(yè)務(wù)網(wǎng)可以獨立于承載網(wǎng)進行設(shè)計和獨立發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)是如此,物聯(lián)網(wǎng)同樣。共同點:技術(shù)基礎(chǔ)相同2.1.3物聯(lián)網(wǎng)VS互聯(lián)網(wǎng)不同點1:覆蓋范圍不同互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生是為了讓人通過網(wǎng)絡(luò)交換信息,其服務(wù)的對象是人物聯(lián)網(wǎng)是為物而生,讓物自由地交換信息,主要是為了管理物,間接為人服務(wù)物聯(lián)網(wǎng)的覆蓋范圍要遠大于互聯(lián)網(wǎng)2.1.3物聯(lián)網(wǎng)VS互聯(lián)網(wǎng)不同點2:終端接入方式不同互聯(lián)網(wǎng)用戶通過端系統(tǒng)的服務(wù)器、臺式機、筆記本和移動終端訪問互聯(lián)網(wǎng)資源物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器結(jié)點需要通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的匯聚結(jié)點接入互聯(lián)網(wǎng)RFID芯片通過讀寫器與控制主機連接,再通過控制結(jié)點的主機接入互聯(lián)網(wǎng)2.1.3物聯(lián)網(wǎng)VS互聯(lián)網(wǎng)不同點3:數(shù)據(jù)采集方式不同互聯(lián)網(wǎng)所能夠提供的服務(wù)功能,主要是實行人與人之間的信息交互與共享物聯(lián)網(wǎng)的終端系統(tǒng)采用的是傳感器、RFID,因此物聯(lián)網(wǎng)感知的數(shù)據(jù)是傳感器主動感知或者是RFID讀寫器自動讀出的2.1.3物聯(lián)網(wǎng)VS互聯(lián)網(wǎng)不同點4:技術(shù)范圍不同物聯(lián)網(wǎng)運用的技術(shù)主要包括無線技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、智能芯片技術(shù)、軟件技術(shù),幾乎涵蓋了信息通信技術(shù)的所有領(lǐng)域?;ヂ?lián)網(wǎng)只是物聯(lián)網(wǎng)的一個技術(shù)方向。互聯(lián)網(wǎng)只能是一種虛擬的交流,而物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)的就是實物之間的交流。2.1.4物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)2.1.4物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)——感知層是所有上層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)讓物品“開口說話、發(fā)布信息”大量信息生成設(shè)備信息生成方式多樣化2.1.4物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)——網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一具有強大的紐帶作用高效、穩(wěn)定、及時、安全地傳輸上下層的數(shù)據(jù)2.1.4物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)互聯(lián)網(wǎng)IPv6掃清了可接入網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)備在數(shù)量上的限制?;ヂ?lián)網(wǎng)/電信網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的核心網(wǎng)絡(luò)、平臺和技術(shù)支持。無線寬帶網(wǎng)WiFi/WiMAX等無線寬帶技術(shù)覆蓋范圍較廣,傳輸速度較快,為物聯(lián)網(wǎng)提供高速可靠廉價且不受接入設(shè)備位置限制的互聯(lián)手段無線低速網(wǎng)ZigBee/藍牙/紅外等低速網(wǎng)絡(luò)協(xié)議能夠適應物聯(lián)網(wǎng)中能力較低的節(jié)點的低速率、低通信半徑、低計算能力和低能量來源等特征。移動通信網(wǎng)移動通信網(wǎng)絡(luò)將成為“全面、隨時、隨地”傳輸信息的有效平臺。高速、實時、高覆蓋率、多元化處理多媒體數(shù)據(jù),為“物品觸網(wǎng)”創(chuàng)造條件。2.1.4物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)體系交媾——應用層物聯(lián)網(wǎng)應用以“物”或者物理世界為中心物聯(lián)網(wǎng)豐富的內(nèi)涵催生出更加豐富的外延應用物品追蹤、環(huán)境感知、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)2.1.5物聯(lián)網(wǎng)應用模式對象的智能標簽智能卡上的金額余額,二維碼中所包含的網(wǎng)址和名稱環(huán)境監(jiān)控和對象跟蹤通過二氧化碳傳感器監(jiān)控大氣中二氧化碳的濃度,通過GPS標簽跟蹤車輛位置,通過交通路口的攝像頭捕捉實時交通流程等。對象的智能控制根據(jù)光線的強弱調(diào)整路燈的亮度,根據(jù)車輛的流量自動調(diào)整紅綠燈間隔等。0102032.1.5物聯(lián)網(wǎng)應用模式智能城市智能交通智能物流智能環(huán)保智能家居M2M應用精準農(nóng)業(yè)智能醫(yī)療2.1.6物聯(lián)網(wǎng)理解誤區(qū)把物聯(lián)網(wǎng)當成個筐,什么都往里裝。認為物聯(lián)網(wǎng)就是物物互聯(lián)的無所不在的網(wǎng)絡(luò)。把物聯(lián)網(wǎng)當成互聯(lián)網(wǎng)的無邊無際的無限延伸。把傳感網(wǎng)或RFID網(wǎng)等同于物聯(lián)網(wǎng)。2.1.7物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展瓶頸統(tǒng)籌規(guī)劃和頂層設(shè)計缺乏標準規(guī)范缺失核心技術(shù)缺位規(guī)?;瘧貌蛔愠墒焐虡I(yè)模式缺乏產(chǎn)業(yè)鏈不完善2.1.8
RFID定義RFID(RadioFrequencyIDentification)又稱為電子標簽、遠距離射頻卡、遠距離IC卡、射頻標簽、數(shù)據(jù)載體。RFID讀寫器又稱為電子標簽讀寫器、遠距離讀卡器。電子標簽與讀寫器之間通過耦合元件實現(xiàn)射頻信號的空間(無接觸)耦合、在耦合通道內(nèi),根據(jù)時序關(guān)系,實現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換?;赗FID系統(tǒng)的特性,其在集裝箱自動識別、倉庫管理、不停車收費、車輛出入管理、人員定位,資產(chǎn)監(jiān)控等領(lǐng)域中正日益得到廣泛重視和大面積推廣應用。2.1.8
RFID分類依據(jù)射頻標簽工作所需能量的供給方式,可以將RFID系統(tǒng)分為:有源(卡片內(nèi)有鋰電池,主動上傳ID號)無源(通過讀卡器發(fā)出的感應電流工作)半有源系統(tǒng)(低頻喚醒、高頻傳輸)根據(jù)標簽的工作頻率分類,可以將RFID系統(tǒng)分為:低頻段射頻標簽,典型工作頻率:125K,134K;高頻率電子標簽,典型工作頻率為:13.56MHz超高頻與微波標簽,典型工作頻率為:433.92MHz,862(902)~928MHz,2.45GHz,5.8GHz
2.1.9
RFID系統(tǒng)組成架構(gòu)典型的RFID系統(tǒng)主要由閱讀器、電子標簽、RFID中間件和應用系統(tǒng)軟件4部分構(gòu)成,一般我們把中間件和應用軟件統(tǒng)稱為應用系統(tǒng)。2.1.9
RFID系統(tǒng)組成架構(gòu)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集端、信息處理端和數(shù)據(jù)傳輸端構(gòu)成。數(shù)據(jù)采集端由讀寫器、天線和標簽構(gòu)成,負責前端的數(shù)據(jù)采集。信息處理端是指管理PC與服務(wù)器,負責信息的處理與備份。數(shù)據(jù)傳輸端是指由交換機、網(wǎng)線構(gòu)成的一個局域網(wǎng),負責信息的傳送。2.1.10
RFID:電子標簽
電子標簽(ElectronicTag)也稱也稱應答器或智能標簽(SmartLabel),是一個微型的無線收發(fā)裝置,主要由內(nèi)置天線和芯片組成。
2.1.11
RFID:讀寫器讀寫器是一個捕捉和處理RFID標簽數(shù)據(jù)的設(shè)備,它可以是單獨的個體,也可以嵌入到其他系統(tǒng)之中。讀寫器也是構(gòu)成RFID系統(tǒng)的重要部件之一,由于它能夠?qū)?shù)據(jù)寫到RFID標簽中,因此稱為讀寫器。讀寫器的硬件部分通常由收發(fā)機、微處理器、存儲器、外部傳感器/執(zhí)行器,報警器的輸入/輸出接口、通信接口及電源等部件組成。2.1.12
RFID:控制器控制器是讀寫器芯片有序工作的指揮中心,主要功能是:與應用系統(tǒng)軟件進行通信;執(zhí)行從應用系統(tǒng)軟件發(fā)來的動作指令;控制與標簽的通信過程;基帶信號的編碼與解碼;執(zhí)行防碰撞算法;對讀寫器和標簽之間傳送的數(shù)據(jù)進行加密和解密;進行讀寫器與電子標簽之間的身份認證;對鍵盤、顯示設(shè)備等其他外部設(shè)備的控制;其中,最重要的是對讀寫器芯片的控制操作。2.1.13
RFID:讀寫器天線
天線是一種以電磁波形式把前端射頻信號功率接收或輻射出去的設(shè)備,是電路與空間的界面器件,用來實現(xiàn)導行波與自由空間波能量的轉(zhuǎn)化。在RFID系統(tǒng)中,天線分為電子標簽天線和讀寫器天線兩大類,分別承擔接收能量和發(fā)射能量的作用。
RFID系統(tǒng)讀寫器天線的特點是:①足夠小以至于能夠貼到需要的物品上;②有全向或半球覆蓋的方向性;③能夠給標簽的芯片提供最大可能的信號;④無論物品什么方向,天線的極化都能與讀卡機的詢問信號相匹配;⑤具有魯棒性;⑥價格便宜。
在選擇讀寫器天線時應考慮的主要因素有:①天線的類型;②天線的阻抗;③應用到物品上的RF的性能;④在有其他物品圍繞貼標簽物品時RF的性能。2.1.14
RFID:通信設(shè)施
通信設(shè)施為不同的RFID系統(tǒng)管理提供安全通信連接,是RFID系統(tǒng)的重要組成部分。通信設(shè)施包括有線或無線網(wǎng)絡(luò)和讀寫器或控制器與計算機連接的串行通信接口。無線網(wǎng)絡(luò)可以是個域網(wǎng)(PAN)(如藍牙技術(shù))、局域網(wǎng)(如802.11x、WIFI),也可以是廣域網(wǎng)(如GPRS、3G技術(shù))或衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)(如同步軌道衛(wèi)星L波段的RFID系統(tǒng))。2.1.15案例學習:車輛識別系統(tǒng)簡介需求背景:本系統(tǒng)根據(jù)不同管理需求,在道路,車庫,出入路口設(shè)置監(jiān)控點,主要實現(xiàn)以下兩個監(jiān)控功能:車輛自動識別和車輛自動出入。針對不同車輛及交通路狀實現(xiàn):公交優(yōu)先,智能交通等的應用。對黑車、套牌車及非法營運車輛的識別監(jiān)督。實現(xiàn)原理:在需要監(jiān)管的車輛上發(fā)放標簽,結(jié)合道路,車庫,出入路口安裝的讀卡器,通過后臺系統(tǒng)的智能判斷識別,可實時車輛出入、車輛識別,智能調(diào)度。2.1.15案例學習:車輛識別系統(tǒng)簡介系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)分為:管制車輛(附著車輛標簽),監(jiān)控設(shè)備(包括讀寫器,天線),后臺控制系統(tǒng)(包括網(wǎng)絡(luò)傳輸,交換器,中間件,服務(wù)器等)。2.1.15案例學習:車輛識別系統(tǒng)簡介本系統(tǒng)與智能管理系統(tǒng)相結(jié)合,可以實現(xiàn):自動識別
讀寫設(shè)備識別到電子標簽的信息后,通過后臺管理系統(tǒng)實時顯示車輛信息,就可以自動跟蹤車輛的活動,輕松實現(xiàn)對車輛行蹤的實時監(jiān)控,可實現(xiàn)對公共服務(wù)車輛的交通管制。自動出入車輛出入監(jiān)控點時無需停車,所有的識別,判斷均由系統(tǒng)遠距離自動實現(xiàn),無需人工干預,杜絕失誤和作弊。智能決策根據(jù)識別車輛的信息實現(xiàn)公交優(yōu)先、智能調(diào)度。根據(jù)車輛量大小決策紅綠燈閃爍時間。2.2工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)傳輸關(guān)鍵技術(shù):5G與邊緣計算2.2.1通信技術(shù)發(fā)展歷史2.2.1通信技術(shù)發(fā)展歷史2.2.2
5G的核心特點及應用場景2.2.3
5G是物理空間和數(shù)字空間融合的橋梁2.2.4傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的智能化升級2.2.5
5G市場規(guī)模有多大?直接產(chǎn)出按照2020年5G正式商用算起,預計當年將帶動約4840億元的直接產(chǎn)出,2025年、2030年將分別增長到3.3
萬億、6.3萬億元,十年間的年均復合增長率為29%。2020年、2025年和2030年,5G將分別帶動1.2萬億、6.3萬億和10.6
萬億元,年均復合增長率為24%。間接產(chǎn)出2.2.6
5G產(chǎn)業(yè)鏈2.2.7
5G商業(yè)化進程來自用戶和其他行業(yè)的終端設(shè)備支出和電信服務(wù)支出持續(xù)增長,預計到2025年,上述兩項支出分別為1.4萬億和0.7萬億元,占到直接經(jīng)濟總產(chǎn)出的64%。運營商大規(guī)模開展網(wǎng)絡(luò)建設(shè),5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投資帶來的設(shè)備制造商收入將成為5G直接經(jīng)濟產(chǎn)出的主要來源,預計2020年,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和終端設(shè)備收入合計約4500億元,占直接經(jīng)濟總產(chǎn)出的94%?;ヂ?lián)網(wǎng)企業(yè)與5G相關(guān)的信息服務(wù)收入增長顯著,成為直接產(chǎn)出的主要來源,預計2030年,互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)收入達到2.6萬億元,占直接經(jīng)濟總產(chǎn)出的42%。2020年2025年2030年5G商用中期5G商用初期5G商用中后期2.2.8
5G的部署與商用頻率擴展站點更密頻效提升470M-790M800M-900M2.3G-2.6G3.5G6G–100G1.8G-2.1G當前頻譜
高頻5G頻譜
MassiveMIMO(大規(guī)模天線)SpectrumatHighFrequency(高頻通訊)
300m-500m
站間距20m-50m站間距UltraDenseNetwork(超密集組網(wǎng))2.2.9運營商5G頻段2.2.10
5G三大兩點之一:毫米波2.2.10
5G三大兩點之二:微基站2.2.10
5G三大兩點之二:微基站UltraDenseNetwork(超密集組網(wǎng))2.2.10
5G三大兩點之三:多天線2.2.10
5G三大兩點之三:多天線充分考慮前向兼容性系統(tǒng)實現(xiàn)方式靈活可配高低頻統(tǒng)一設(shè)計設(shè)計準則天線數(shù)越多,噪聲和干擾趨于0MassiveMIMO(大規(guī)模天線)Pre5G64Antennas5G4G8Antennas4G2.2.11
5G與邊緣計算移動邊緣計算(MEC)在靠近移動用戶的位置上提供信息技術(shù)服務(wù)環(huán)境和云計算能力;將內(nèi)容分發(fā)推送到靠近用戶側(cè)(如基站);應用、服務(wù)和內(nèi)容都部署在高度分布的環(huán)境中;可以更好的支持5G網(wǎng)絡(luò)中低時延和高帶寬的業(yè)務(wù)要求。2.2.11
5G與邊緣計算網(wǎng)絡(luò)功能網(wǎng)絡(luò)功能實例1共享的網(wǎng)絡(luò)功能切片模板倉庫
432156切片B實例1
34切片A實例2
切片A實例1
4312切片模板A
51634切片模板B
網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)應用層組合移動邊緣計算車聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)不同應用場景,需要不同的網(wǎng)絡(luò)功能組合,生成不同的網(wǎng)絡(luò)切片高帶寬、低時延業(yè)務(wù),需要在網(wǎng)絡(luò)邊緣執(zhí)行業(yè)務(wù)的終結(jié),生成邊緣網(wǎng)絡(luò)切片2.2.11
5G與邊緣計算同時支持各種差異化場景支持面向客戶的業(yè)務(wù)模式支持業(yè)務(wù)快速建立和修改支持更高性能虛擬化組件化可編排靈活彈性的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)——各種不同的業(yè)務(wù)場景由不同的網(wǎng)絡(luò)切片來負責處理2.2.12
5G的行業(yè)應用2.2.12
5G的行業(yè)應用2.3工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺關(guān)鍵技術(shù):互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一平臺2.3.1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺功能架構(gòu)——摘自《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺白皮書(2017)》,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2.3.1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺功能架構(gòu)——摘自《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺白皮書(2017)》,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2.3.2從信息網(wǎng)絡(luò)維度,對平臺的四個定位從信息網(wǎng)絡(luò)視角看,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是計算機網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)的延伸■按照計算機、網(wǎng)絡(luò)、軟件定義的思路,解構(gòu)傳統(tǒng)工業(yè)系統(tǒng)■遵循靈活、開放、生態(tài)的原則,重新組織工業(yè)系統(tǒng)運行一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是傳統(tǒng)工業(yè)云平臺的迭代升級——大量工業(yè)用戶參與的軟件生態(tài)二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是新工業(yè)體系的“操作系統(tǒng)”——扁平、靈活、軟件定義的組織架構(gòu)三、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是資源集聚共享的有效載體——各方資源匯聚,社會化協(xié)同生產(chǎn)四、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是打造制造企業(yè)競爭新優(yōu)勢的關(guān)鍵抓手——平臺/生態(tài)成為企業(yè)壟斷地位的標志2.3.3工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)內(nèi)涵主要特征:①三元融合■人行為模型■工業(yè)過程模型■信息系統(tǒng)模型②時空關(guān)聯(lián)■實時反映工業(yè)過程的時空變化③平行演進■信息空間與物理空間同步演進④智能涌現(xiàn)■實現(xiàn)工業(yè)過程的自感知、自分析、自優(yōu)化、自執(zhí)行“人-機-物”深度融合的智能網(wǎng)絡(luò)空間工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)內(nèi)涵:“人-機-物”深度融合的智能網(wǎng)絡(luò)空間主要特征:①三元融合■人行為模型■工業(yè)過程模型■信息系統(tǒng)模型②時空關(guān)聯(lián)■實時反映工業(yè)過程的時空變化③平行演進■信息空間與物理空間同步演進④智能涌現(xiàn)■實現(xiàn)工業(yè)過程的自感知、自分析、自優(yōu)化、自執(zhí)行2.3.3工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)內(nèi)涵2.3.4工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)背景與內(nèi)涵背景與內(nèi)涵網(wǎng)絡(luò)空間體系架構(gòu)和演進
——時延敏感網(wǎng)絡(luò)新架構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)行為特征數(shù)據(jù)科學問題——多源異構(gòu)、時空關(guān)聯(lián)大數(shù)據(jù)分析網(wǎng)絡(luò)空間安全問題
——信息與物理一體化安全2.3.5互聯(lián)的工業(yè)系統(tǒng)從智能制造維度,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不是一張網(wǎng),是互聯(lián)的工業(yè)系統(tǒng)企業(yè):■制造系統(tǒng)互聯(lián):各類制造設(shè)備互聯(lián)■管理—控制互聯(lián):業(yè)務(wù)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)互聯(lián)跨企業(yè)間:■產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)互聯(lián),構(gòu)成制造網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)工業(yè)系統(tǒng)的需求:■互聯(lián)的最終目的是為智能決策提供支撐,進而實現(xiàn)工業(yè)過程的運行優(yōu)化■亟需大量與工業(yè)過程相關(guān)機理、運行、優(yōu)化知識的高效獲取、融合、處理與應用2.3.6工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目標由“信息網(wǎng)絡(luò)支撐的互聯(lián)智能”向“知識驅(qū)動的自主智能”發(fā)展----202020252030主導技術(shù):數(shù)字化主導技術(shù):AI主導技術(shù):互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)制造信息空間制造物理空間
數(shù)字化深化應用-全過程的數(shù)字化集成當前狀態(tài)當前目標互聯(lián)智能-企業(yè)內(nèi)互聯(lián)-跨企業(yè)互聯(lián)-生命周期互聯(lián)未來目標自主智能-工況自感知-工藝自學習-裝備自執(zhí)行-系統(tǒng)自組織當前未來2.3.7“工業(yè)智腦”的構(gòu)建(MI)“工業(yè)智腦”的構(gòu)建(MI)現(xiàn)有工業(yè)控制系統(tǒng)特征:①智能:依靠人的編程輸入,無法演進②通信—計算:分布式采集-集中式計算③感知:僅可感知、檢測過程量“工業(yè)智能”特征1.系統(tǒng)自主學習自我優(yōu)化能力2.以連接為特征的分布式計算能力3.跨媒體信息融合認知能力人腦特征:1.智能發(fā)育2.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)3.視聽觸覺2.3.8雙輪驅(qū)動發(fā)展發(fā)展動力——技術(shù)-模式雙輪驅(qū)動
“技術(shù)”推動“模式”演進,二者共同作用,實現(xiàn)跨越式變革現(xiàn)有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺:僅提供信息技術(shù)支撐架構(gòu)(末梢感知+骨干神經(jīng))技術(shù)模式物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、云計算……個性化定制、遠程監(jiān)控、預測性維護、云制造……2.3.9工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺關(guān)鍵技術(shù)體系工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺關(guān)鍵技術(shù)體系——摘自《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺白皮書(2017)》,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2.3.10泛在化感知技術(shù)泛在化感知技術(shù)★設(shè)備、生產(chǎn)過程的泛在化感知:★實現(xiàn)傳感器、控制器、執(zhí)行器互聯(lián)通信的WSN技術(shù):★工業(yè)應用的挑戰(zhàn):■抗干擾■高實時■低功耗★工業(yè)應用的挑戰(zhàn):■WirelessHART■ISA100.11a■WIA-PA■WIA-FA泛在化感知的新技術(shù)方向WIA-PA★面向流程工業(yè)泛在感知的低速、低功耗無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。★在801.15.4物理層基礎(chǔ)上,實現(xiàn)自適應跳頻,多跳高實時傳輸技術(shù)、高精度同步技術(shù),使得數(shù)據(jù)傳輸可靠性99%以上,網(wǎng)絡(luò)功耗微安級?!?011年11月,IEC/TC65投票通過,成為IEC國際標準。2.3.10泛在化感知技術(shù)泛在化感知的新技術(shù)方向2.3.10泛在化感知技術(shù)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)★基于Internet的TCP/IP架構(gòu)實現(xiàn)對工廠管理網(wǎng)絡(luò)、控制網(wǎng)絡(luò)、傳感網(wǎng)絡(luò)進行全面互聯(lián),并與Internet集成,實現(xiàn)無縫信息傳輸★實現(xiàn)工廠全覆蓋,管理和控制業(yè)務(wù)混流傳輸,并提供安全可靠保障的組網(wǎng)與傳輸技術(shù)★工業(yè)應用的挑戰(zhàn)●異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、高安全、管理流控制流混合●傳輸、控制業(yè)務(wù)毫秒級時延2.3.11全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)方向IEEE802.1Time-SensitiveNetworking★基于802.11無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)管理業(yè)務(wù)與控制業(yè)務(wù)的混流傳輸,保障控制業(yè)務(wù)流的同步低時延通信;★在802.11的MAC機制進行改進,借鑒Profinet的全網(wǎng)調(diào)度方法,通過對傳輸任務(wù)載止期的精細化調(diào)度保障傳輸時延;★提出了802.1Qbu幀優(yōu)先級和802.1Qbv傳輸調(diào)度兩個標準補充,已經(jīng)通過項目授權(quán)(PAR),正在技術(shù)研究階段。2.3.11全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)方向ISA100.15WirelessBackhaulNetwork★基于遠距離寬帶無線技術(shù)實現(xiàn)現(xiàn)場傳感網(wǎng)與工廠骨干控制網(wǎng)的互聯(lián),支撐現(xiàn)場感知數(shù)據(jù)回傳到控制中心;★設(shè)計了回程網(wǎng)絡(luò)的標準接口和管理架構(gòu),研發(fā)了多種無線網(wǎng)絡(luò)共享頻譜下的共存技術(shù);★2013年8月巴西油田RIOdeJaneiro開展了面向油井遠程測量的回程網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場驗證,70余家企業(yè)參與。2.3.11全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)方向工業(yè)軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)技術(shù)★基于SDN技術(shù)實現(xiàn)工廠管理業(yè)務(wù)與控制業(yè)務(wù)的混流傳輸;★針對工廠管理業(yè)務(wù)和控制業(yè)務(wù)特征,設(shè)計了基于流交換的處理核心和基于SDN的協(xié)同調(diào)度機制,形成了混流傳輸模式下的確定性傳輸保障技術(shù)體系;★已研制出工業(yè)SDN交換機原型。2.3.11全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)提出了SDN協(xié)議擴充提出了Openflow的工業(yè)SDN協(xié)議擴充★當前的Openflow協(xié)議的meter表是用于限流的簡單協(xié)議,缺少對工業(yè)級實時保障的支撐;★對Openflow協(xié)議提出修正草案,對meter表進行擴充,支持對每個流的優(yōu)先級、帶寬預留、截止期優(yōu)化等QoS策略;★與H為、信通院合作,在ONF基金會成立OpenflowinIndustry工作組,討論在下一版本中增加面向工業(yè)的協(xié)議修正。2.3.11全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)智能制造云服務(wù)★以模塊化、服務(wù)化的模式,實現(xiàn)制造應用的動態(tài)自組織;★提供數(shù)據(jù)管理、建模等基礎(chǔ)服務(wù),數(shù)據(jù)分析、仿真、優(yōu)化等核心服務(wù),支撐制造應用開發(fā);★工業(yè)應用的挑戰(zhàn)。嵌入式設(shè)備資源受限、服務(wù)高并發(fā)性服務(wù)及時處理、動態(tài)服務(wù)組織。2.3.12
智能制造云服務(wù)智能制造云服務(wù)的新技術(shù)方向★基于WebService框架實現(xiàn)自動化設(shè)備數(shù)據(jù)與操作的封裝,提供開放服務(wù);★以統(tǒng)一的WebService描述,兼容了工業(yè)領(lǐng)域原有的數(shù)據(jù)存儲、報警事件、安全約束、歷史訪問等多種數(shù)據(jù)交換標準,實現(xiàn)了跨平臺、跨應用的不同廠商設(shè)備的互操作;★OPCUA標準受到了眾多工業(yè)設(shè)備制造商支持,西門子、Matrikon、Softing等多家廠商提出了軟件解決方案,并正在研發(fā)硬件連接網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品。
基于OPC-UA的制造資源服務(wù)化接入2.3.12
智能制造云服務(wù)智能制造云服務(wù)的新技術(shù)方向
平臺使能技術(shù):具有容災特性的服務(wù)總線容災特性面向互聯(lián)網(wǎng)的不穩(wěn)定性,研究基于排產(chǎn)計劃的系統(tǒng)模型片段和關(guān)聯(lián)生產(chǎn)數(shù)據(jù)片段的預載、緩存機制高效壓縮傳輸方法輕量級高強度加密機制在優(yōu)化利用有限網(wǎng)絡(luò)帶寬的同時充分考慮移動設(shè)備能量受限的特點,研究高效節(jié)能的數(shù)據(jù)壓縮傳輸算法。復雜的加密算法會造成移動終端能耗加大,研究支持低能耗、高加密強度的算法是要解決的難題之一。2.3.12
智能制造云服務(wù)智能制造云服務(wù)的新技術(shù)方向支持實時增量數(shù)據(jù)的組織★高速集成接口及增量存儲規(guī)范;★數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)關(guān)系模型;★數(shù)據(jù)集成安全規(guī)范。數(shù)據(jù)管理技術(shù):實時增量工業(yè)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)工業(yè)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)
★輕量級大規(guī)模數(shù)據(jù)索引技術(shù);★基于內(nèi)存的高速實時流數(shù)據(jù)處理方法;★工業(yè)流數(shù)據(jù)過濾及回歸算。2.3.12
智能制造云服務(wù)智能制造云服務(wù)的新技術(shù)方向面向工廠/車間規(guī)劃設(shè)計★布局優(yōu)化計算模型、工位平衡分析模型、物流路徑重構(gòu)優(yōu)化模型
工業(yè)數(shù)據(jù)建模和分析技術(shù):數(shù)字工廠建模與仿真分析面向生產(chǎn)過程精益管控★產(chǎn)品模型、工藝模型、設(shè)備模型、業(yè)務(wù)模型等生產(chǎn)模型
面向虛實融合與數(shù)據(jù)驅(qū)動應用★虛實融合數(shù)據(jù)總線、模型驅(qū)動引擎、虛擬傳感器建模、多模態(tài)數(shù)據(jù)集成★VR、AR等技術(shù)應用于實操培訓、生產(chǎn)監(jiān)控、維修指導、智能倉儲等。2.3.12
智能制造云服務(wù)一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不僅是一張信息網(wǎng),是互聯(lián)的工業(yè)系統(tǒng)。二、工業(yè)系統(tǒng)必將由“信息網(wǎng)絡(luò)支撐的互聯(lián)智能”向“知識驅(qū)動的自主智能”發(fā)展。
三、現(xiàn)有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺主要關(guān)注信息技術(shù)支撐架構(gòu)。四、為支撐“自主智能”模式,大量制造工藝知識亟待挖掘,并通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)知識自動化。2.3.14工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)總結(jié)2.4工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)計算關(guān)鍵技術(shù):云計算技術(shù)2.4.1計算模式的演進
IT技術(shù)的發(fā)展日新月異,傳統(tǒng)的計算模式已經(jīng)越來越難適應當今大數(shù)據(jù)的處理以及各類工程或科學計算任務(wù)。事實上,伴隨著計算機的逐步普及和半導體技術(shù)的不斷進步,計算模式已經(jīng)經(jīng)歷了幾次大的變革,這些變革主要包括四個階段1.字符啞終端—主機2.客戶—服務(wù)器3.集群計算4.云計算2.4.2云計算定義
云計算是一個新技術(shù),同時也是一個新概念,一種新模式,而不是單純的指某項具體的應用或標準。2.4.2云計算比較認可的三種定義定義一:云計算是一種按使用量付費的模式,這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問,進入可配置的計算資源共享池(資源包括網(wǎng)絡(luò),服務(wù)器,存儲,應用軟件,服務(wù)),只需投入很少的管理工作,或與服務(wù)供應商進行很少的交互,就可以讓這些資源能夠被快速提供。定義二:云計算是一種計算模式,在這種模式下,動態(tài)可擴展而且通常是虛擬化的資源通過互聯(lián)網(wǎng)以服務(wù)的形式提供出來。終端用戶不需要了解“云”中基礎(chǔ)設(shè)施的細節(jié),不必具有相應的專業(yè)知識,也無須直接進行控制,而只需關(guān)注自己真正需要什么樣的資源,以及如何通過網(wǎng)絡(luò)來得到相應的服務(wù)。2.4.2云計算比較認可的三種定義定義三:云計算是一種模式,它實現(xiàn)了對共享可配置計算資源(網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、應用和服務(wù)等)的方便、按需訪問;這些資源可以通過極小的管理代價或者與服務(wù)提供者的交互被快速地準備和釋放。2.4.4云計算的特點Amazon超大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心2.4.4云計算的特點
1.超大規(guī)模。大多數(shù)云計算數(shù)據(jù)中心都具有相當?shù)囊?guī)模,Google云計算中心已經(jīng)擁有幾百萬臺服務(wù)器,而Amazon、IBM、Microsoft、Yahoo等企業(yè)所掌控的云計算規(guī)模也毫不遜色,均擁有幾十萬臺服務(wù)器。
2.虛擬化。云計算支持用戶在任意位置使用各種終端獲取應用服務(wù)。所請求的資源來自云,而不是固定的有形的實體。資源以共享資源池的方式統(tǒng)一管理,利用虛擬化技術(shù),將資源分享給不同用戶,資源的放置、管理與分配策略對用戶透明。2.4.4云計算的特點
3.高可靠性。云計算中心在軟硬件層面采用了諸如數(shù)據(jù)多副本容錯、心跳檢測和計算節(jié)點同構(gòu)可互換等措施來保障服務(wù)的高可靠性,使用云計算比使用本地計算機可靠。它還在設(shè)施層面上的能源、制冷和網(wǎng)絡(luò)連接等方面采用了冗余設(shè)計來進一步確保服務(wù)的可靠性。
4.通用性與高可用性。云計算不針對特定的應用,云計算中心很少為特定的應用存在,但它有效支持業(yè)界的大多數(shù)主流應用,并且一個云可以支撐多個不同類型的應用同時運行,在云的支撐下可以構(gòu)造出于變?nèi)f化的應用,并保證這些服務(wù)的運行質(zhì)量。2.4.4云計算的特點5.高可擴展性。云計算系統(tǒng)是可以隨著用戶的規(guī)模進行擴張的,可以保證支持客戶業(yè)務(wù)的發(fā)展。因為用戶所使用的云資源可以根據(jù)其應用的需要進行調(diào)整和動態(tài)伸縮,并且再加上前面所提到的云計算數(shù)據(jù)中心本身的超大規(guī)模,云能夠有效地滿足應用和用戶大規(guī)模增長的需要。6.按需服務(wù)。云是一個龐大的資源池,用戶可以支付不同的費用,以獲得不同級別的服務(wù)等。并且,服務(wù)的實現(xiàn)機制對用戶透明,用戶無須了解云計算的具體機制,就可以獲得需要的服務(wù)。2.4.4云計算的特點
7.極其經(jīng)濟廉價。由于云的特殊容錯措施可以采用極其廉價的節(jié)點來構(gòu)成云,云的自動化集中式管理使大量企業(yè)無須負擔日益高昂的數(shù)據(jù)中心管理成本,云的通用性使資源的利用率較傳統(tǒng)系統(tǒng)大幅提升,因此用戶可以充分享受云的低成本優(yōu)勢。通常只要花費幾百美元、幾天時間就能完成以前需要數(shù)萬美元、數(shù)月時間才能完成的任務(wù)。2.4.4云計算的特點8.自動化。在云中,不論是應用、服務(wù)和資源的部署,還是軟硬件的管理,主要通過自動化的方式來執(zhí)行和管理,從而也極大地降低了整個云計算中心的人力成本。2.4.4云計算的特點9.節(jié)能環(huán)保。云計算技術(shù)能將許許多多分散在低利用率服務(wù)器上的工作負載整合到云中,來提升資源的使用效率,而且云由專業(yè)管理團隊運維,所以其電源使用效率(PowerUsageEffectiveness,PUE)值比普通企業(yè)的數(shù)據(jù)中心出色很多2.4.4云計算的特點10.高層次的編程模型。云計算系統(tǒng)提供高層次的編程模型。用戶通過簡單學習,就可以編寫自己的云計算程序,在云系統(tǒng)上執(zhí)行,滿足自己的需求。現(xiàn)在云計算系統(tǒng)主要采用MapReduce模型。11.完善的運維機制。在云的另一端,有全世界最專業(yè)的團隊來幫用戶管理信息,有全世界最先進的數(shù)據(jù)中心來幫用戶保存數(shù)據(jù)。同時,嚴格的權(quán)限管理策略可以保證這些數(shù)據(jù)的安全。這樣,用戶無須花費重金就可以享受到最專業(yè)的服務(wù)。2.4.5云計算架構(gòu)3層體系架構(gòu)多分為:基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層(InfrastructureasaService,IaaS)平臺服務(wù)層(PlatformasaService,PaaS)、軟件服務(wù)層(SoftwareasaService,SaaS)2.4.6基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)1.基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)(InfrastructureasaService)位于云計算3層服務(wù)的最底端。也是云計算狹義定義所覆蓋的范圍,就是把IT基礎(chǔ)設(shè)施像水、電一樣以服務(wù)的形式提供給用戶,以服務(wù)形式提供基于服務(wù)器和存儲等硬件資源的可高度擴展和按需變化的IT能力。通常按照所消耗資源的成本進行收費。2.4.7平臺即服務(wù)2.平臺即服務(wù)(PlatformasaService)位于云計算3層服務(wù)的最中間。通常也稱為"云計算操作系統(tǒng)"。它提供給終端用戶基于互聯(lián)網(wǎng)的應用開發(fā)環(huán)境,包括應用編程接口和運行平臺等,并且支持應用從創(chuàng)建到運行整個生命周期所需的各種軟硬件資源和工具。2.4.8軟件即服務(wù)3.軟件即服務(wù)(SoftwareasaService)是最常見的云計算服務(wù),位于云計算3層服務(wù)的頂端。用戶通過標準的Web瀏覽器來使用Internet上的軟件。服務(wù)供應商負責維護和管理軟硬件設(shè)施,并以免費(提供商可以從網(wǎng)絡(luò)廣告之類的項目中生成收入)或按需租用方式向最終用戶提供服務(wù)。2.4.9云計算分類依據(jù)云計算的服務(wù)范圍又可以將云計算系統(tǒng)分類為,私有云,公有云以及混合云。2.4.10公有云1.公有云公有云是云基礎(chǔ)設(shè)施由一個提供云計算服務(wù)的運營商或稱云供應商所擁有,該運營商再將云計算服務(wù)銷售給一般大眾或廣大的中小企業(yè)群體所共有,是現(xiàn)在最主流的,也是最受歡迎的一種云計算部署模式。2.4.10公有云公有云在許多方面都有其優(yōu)越性,下面是其中的四個方面:(1)規(guī)模大。因為公有云的公開性,它能聚集來自于整個社會并且規(guī)模龐大的工作負載,從而產(chǎn)生巨大的規(guī)模效應,如能降低每個負載的運行成本或者為海量的工作負載作更多優(yōu)化。(2)價格低廉。由于對用戶而言,公有云完全是按需使用的,無須任何前期投入,所以與其他模式相比,公有云在初始成本方面有非常大的優(yōu)勢。而且,就像前面提到的那樣,隨著公有云的規(guī)模不斷增大,它將不僅使云供應商受益,而且也會相應地降低用戶的開支。2.4.10公有云(3)靈活。對用戶而言,公有云在容量方面幾乎是無限的。就算用戶需求量近乎瘋狂,公有云也能非常快地予以滿足。(4)功能全面。公有云在功能方面非常豐富全面,如可支持多種主流的操作系統(tǒng)和成千上萬的應用。2.4.11私有云
2.私有云私有云是云基礎(chǔ)設(shè)施被某單一組織擁有或租用,可以坐落在本地(onPremise)或防火墻外的異地,該基礎(chǔ)設(shè)施只為該組織服務(wù)。私有云主要是為企業(yè)提供云服務(wù),不對公眾開放,大多在企業(yè)的防火墻內(nèi)工作,并且企業(yè)IT人員能對其數(shù)據(jù)、安全性和服務(wù)質(zhì)量進行有效的控制。與傳統(tǒng)的企業(yè)數(shù)據(jù)中心相比,私有云可以支持動態(tài)靈活的基礎(chǔ)設(shè)施,從而降低IT架構(gòu)的復雜度,使各種IT資源得以整合和標準化。2.4.11私有云由于私有云主要在企業(yè)數(shù)據(jù)中心運行,并且由企業(yè)的IT團隊來進行管理,因此這種模式在下面五個方面表現(xiàn)了出色的優(yōu)勢。(1)數(shù)據(jù)安全。雖然每個公有云的供應商都對外宣稱,其服務(wù)在各方面都非常安全,特別是在數(shù)據(jù)管理方面。(2)服務(wù)質(zhì)量(QoS)。因為私有云一般在企業(yè),而不是在某個遙遠的數(shù)據(jù)中心,所以當公司員工訪問那些基于私有云的應用時,它的服務(wù)質(zhì)量應該會非常穩(wěn)定,這樣就不會受到遠程網(wǎng)絡(luò)偶然發(fā)生異常的影響。2.4.11私有云(3)充分利用現(xiàn)有硬件資源。每個公司,特別是大公司,都會存在很多低利用率的硬件資源。這樣,就可以通過一些私有云解決方案或者相關(guān)軟件,讓它們重獲“新生”。(4)支持定制和遺留應用。現(xiàn)有公有云所支持應用的范圍都偏主流,偏x86,這對于一些定制化程度高的應用和遺留應用就很有可能束手無策。但是,這些往往都是一個企業(yè)最核心的應用,如大型機、UNIX等平臺的應用。在這個時刻,私有云可以說是一個不錯的選擇。2.4.11私有云(5)不影響現(xiàn)有IT管理的流程。私有云的適應性比公有云好很多,因為IT部門能完全控制私有云。這樣,它們就有能力使私有云比公有云更好地與現(xiàn)有流程進行整合。2.4.11私有云私有云也有其不足之處,表現(xiàn)在以下兩方面:(l)成本開支高。因為建立私用云需要很高的初始成本,特別是如果需要購買大廠家的解決方案時,更是如此。(2)持續(xù)運營成本偏高。由于需要在企業(yè)維護一支專業(yè)的云計算團隊,因而其持續(xù)運營成本也同樣會偏高。2.4.12混合云混合云是云基礎(chǔ)設(shè)施由兩種或以上的云(私有云、公有云或行業(yè)云)組成,每種云仍然保持獨立實體,但用標準或?qū)S械募夹g(shù)將它們組合起來,具有數(shù)據(jù)和應用程序可移植性可通過負載均衡技術(shù)來應對處理突發(fā)負載(Cloudburst)等。2.4.12混合云混合云的構(gòu)建方式有以下兩種:(1)外包企業(yè)的數(shù)據(jù)中心。企業(yè)搭建了一個數(shù)據(jù)中心,但具體維護和管理工作都外包給專業(yè)的云供應商,或者邀請專業(yè)的云供應商直接在廠區(qū)內(nèi)搭建專供本企業(yè)使用的云計算中心,并且在建成之后由專業(yè)的云供應商負責今后的維護工作。(2)購買私有云服務(wù)。通過購買Amazon等云供應商的私有云服務(wù),能將一些公有云納入全業(yè)的防火墻內(nèi)。而且,在這些計算資源和其他公有云資源之間進行隔離,同時獲得極大的控制權(quán),這樣也免去了維護之苦。2.4.13云計算現(xiàn)狀目前,全球云計算市場迅速增長,世界信息產(chǎn)業(yè)強國和地區(qū)對云計算給予了高度關(guān)注,已把云計算作為未來戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的重點,紛紛研究制定并出臺云計算發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃,加快部署國家級云計算基礎(chǔ)設(shè)施,并加快推動云計算的應用,搶占云計算產(chǎn)業(yè)制高點。2.4.13云計算現(xiàn)狀幾個典型數(shù)據(jù):(1).2014年全球云計算服務(wù)規(guī)模約為1700億美元,美國云服務(wù)市場規(guī)模約占全球60%,遠高于歐洲和日本以及中國等國家和地區(qū)。(2).預計2020年全球云計算服務(wù)市場規(guī)模到將達到2500億美元。(3).截止2015年9月,我國云計算服務(wù)市場份額約占全球云計算服務(wù)市場份額的13%。(4).預計未來幾年,中國云計算市場規(guī)模年均復合增長率將超過80%,到“十二五”末,產(chǎn)值規(guī)模將突破1萬億元,1如何縮短系統(tǒng)的開發(fā)周期呢?系統(tǒng)投入使用時,業(yè)務(wù)往往已經(jīng)發(fā)生了改變,使得信息系統(tǒng)不能滿足業(yè)務(wù)需求,在采購、部署硬件也消耗了大量的時間。2怎么降低投資成本呢?高額的硬件投資使得中小企業(yè)沒有能力擁有自己所需要的先進技術(shù),包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等4應該從整體的業(yè)務(wù)出發(fā),怎么合理規(guī)劃呢?容易產(chǎn)生信息孤島,各部門間的數(shù)據(jù)和信息不能共享,影響管理效率。3資源浪費太嚴重了怎么節(jié)省資源???有些系統(tǒng)使用的頻率不高,但是這些系統(tǒng)卻永久地占用著硬件資源。5要怎樣才能有效的規(guī)避系統(tǒng)建設(shè)過程中的風險呢?系統(tǒng)在開發(fā)過程的任何階段都有失敗的可能,但在開發(fā)的初期就要進行硬件投資,一旦失敗前期的投資無法收回。6軟件和硬件都要維護,怎么控制維護成本?。亢芏嘞到y(tǒng)的維護成本甚至超過它們的開發(fā)成本。眾多疑問如何解決一云計算的困惑云計算具有5個特點:資源池化按需分配泛載訪問可計費自服務(wù)云計算與傳統(tǒng)IT對比:為每個應用購置服務(wù)器物理機+機房購置新的服務(wù)器手動操作集中度低,生命周期短從資源池中分配虛擬機+托管從資源池中擴容,按需分配自助界面,自動化完成集中度高,生命周期長傳統(tǒng)IT模式云計算模式應用資源分配應用運行環(huán)境應用擴展應用部署與升級資源使用率一云計算優(yōu)勢和特點硬件平臺n硬件平臺2硬件平臺1服務(wù)器1存儲設(shè)備1容災備份1……服務(wù)器2存儲設(shè)備2容災備份2……服務(wù)器n存儲設(shè)備n容災備份n……傳統(tǒng)分散管理模式統(tǒng)一管理模式統(tǒng)一管理維護系統(tǒng)1維護系統(tǒng)2維護系統(tǒng)n維護數(shù)據(jù)庫n數(shù)據(jù)庫2數(shù)據(jù)庫1中間件n中間件2中間件1統(tǒng)一硬件平臺統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫服務(wù)統(tǒng)一中間件服務(wù)政府信用應用系統(tǒng)公眾信用應用系統(tǒng)內(nèi)蒙信用網(wǎng)政府信用應用系統(tǒng)公眾信用應用系統(tǒng)內(nèi)蒙信用網(wǎng)云計算優(yōu)勢:提高管理水平一云計算技術(shù)優(yōu)勢1云計算優(yōu)勢:降低系統(tǒng)成本硬件平臺n政府信用應用系統(tǒng)硬件平臺2公眾信用應用系統(tǒng)內(nèi)蒙信用網(wǎng)硬件平臺1數(shù)據(jù)庫n數(shù)據(jù)庫2數(shù)據(jù)庫1中間件n中間件2中間件1緊耦合的、垂直化的應用系統(tǒng)統(tǒng)一資源服務(wù)SOA服務(wù)接口松耦合的、水平化的應用系統(tǒng)X86SANNAS統(tǒng)一數(shù)據(jù)服務(wù)南大通用GBaseG數(shù)據(jù)庫MysqlHadoopDB2統(tǒng)一中間件服務(wù)東方通中間件TomCat高度的中間件依整性獨占的中間件系統(tǒng)高度的數(shù)據(jù)庫依賴性獨占的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)高度的硬件平臺依賴性獨占的硬件資源成本高企的原因:硬件和軟件資源獨占跨異構(gòu)中間件共享中間件系統(tǒng)跨異構(gòu)數(shù)據(jù)庫共享數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)跨異構(gòu)硬件平臺共享硬件資源降低成本:各業(yè)務(wù)系統(tǒng)共享硬件資源和軟件資源業(yè)務(wù)資源業(yè)務(wù)資源建立與基礎(chǔ)設(shè)施云相適應的符合云計算架構(gòu)的軟件體系,實現(xiàn)云計算的落地,實現(xiàn)面向服務(wù)的松耦合架構(gòu)。松耦是手段-服務(wù)是效果-降本是目標政府信用應用系統(tǒng)公眾信用應用系統(tǒng)內(nèi)蒙信用網(wǎng)一云計算技術(shù)優(yōu)勢2二沃云產(chǎn)品線虛擬私有云IDC基礎(chǔ)業(yè)務(wù)IDC增值業(yè)務(wù)存儲類計算類應用類彈性負載均衡彈性云主機對象存儲文件存儲彈性塊存儲專享私有云代建私有云空間租賃帶寬接入IP地址CDN代維服務(wù)安全服務(wù)流量清洗個人云云基礎(chǔ)設(shè)施企業(yè)云產(chǎn)品公眾云產(chǎn)品家庭云增值類軟件服務(wù)安全增值云主機-定義基于云計算及虛擬化技術(shù),將計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等資源虛擬化為資源池,分割成獨立的虛擬服務(wù)器,為客戶提供彈性靈活的云主機租用服務(wù)=規(guī)格及資費服務(wù)器使用了英特爾?至強?
E5-4610
(2.40GHz,
16M
高速緩存,
7.2GT/s)CPU。每個CPU相當于單線程2.4GCPU處理能力。FRITZCHESSBenchmark測試結(jié)果顯示與市場主流CPU相當。二計算類——云主機規(guī)格名稱微型小型A小型B小型C中型A中型B中型C大型A大型B大型C超大型A超大型B超大型CVCPU(個)1111222444888內(nèi)存(G)0.5124248481681632月租(元)4676116216246326476506676996115614562036年租(元)552912139225902952391257106072811211950138721747224430非標準云主機的價格測算標準:1個VCPU/70元·月、1G內(nèi)存/40元·月例如:客戶需求4VCPU和32G內(nèi)存的非標準云主機,月租價格70*4+40*32=1560元二計算類——彈性負載均衡負載均衡-定義將公網(wǎng)訪問流量對多臺云主機進行流量分發(fā)的服務(wù),支持自動檢測并隔離不可用的主機,從而提高業(yè)務(wù)的服務(wù)能力和可用性。=規(guī)格及資費項目客戶帶寬范圍彈性負載均衡帶寬價格IP地址(元/月·M)(元/M·月)(元/個·月)價格0-2M3022和帶寬捆綁無費用2M-5M50255M-100M6080一、彈性增加二、智能隔離云存儲-定義=規(guī)格及資費1、彈性塊存儲——可以理解為平時的移動硬盤,可以掛載到任意的云主機上,使數(shù)據(jù)更安全、更靈活2、對象存儲——基于互聯(lián)網(wǎng)的簡單對象存儲服務(wù),提供簡單易用的WebService接口,使客戶在任何時間,任何地點都能通過互聯(lián)網(wǎng)訪問對象存儲中的數(shù)據(jù),例如:云盤3、文件存儲——將分布獨立的數(shù)據(jù)整合為大型集中化管理的數(shù)據(jù)中心,以面向不同彈性云主機提供訪問。文件存儲類似于一個專用的文件服務(wù)器,為數(shù)據(jù)存檔和備份提供安全耐用的大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲服務(wù),且可以無限擴容二存儲類產(chǎn)品云存儲彈性塊存儲對象存儲文件存儲類型
容量(10G)容量(1G)網(wǎng)絡(luò)流量(1G)請求量(萬請求)容量(1G)
單價(元/月)單價(元/月)單價(元/月)請求種類單價(元/月)單價(元/月)價格體系666Get/Head0.010.70.63其他訪問0.010.560.530.49企業(yè)一、企業(yè)二計劃建設(shè)同等規(guī)模的電商平臺,計劃在2014年1月1日同時啟動并以運行三年為周期?;A(chǔ)設(shè)施投資對象企業(yè)自建方式采購硬件設(shè)備采用虛擬私有云方式租用設(shè)備服務(wù)器兩臺web、兩臺DB(CPU:4核、Mem:4G、Disk:500G)服務(wù)器型號:DellPowerEdgeT620合計:12500*4兩臺web、兩臺DB(CPU:4核、Mem:4G、Disk:500G)合計:7800*4元/年機柜42U–SUN服務(wù)器機柜合計:4000*2無費用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、負載均衡設(shè)備千兆交換機:H為S5700-24TP-SI(AC)路由器:H3CER3100
負載均衡:F5BIG-IPLTM1600合計:(2600*2)+4800+153830路由器負載均衡合計:300*2元/年+300元/年聯(lián)通企業(yè)寬帶專線4M企業(yè)寬帶合計:14400元/年4M企業(yè)寬帶合計:940元/年企業(yè)一企業(yè)二產(chǎn)品案例1二云計算——企業(yè)平臺建設(shè)方式對比普通機房裝修裝飾部分:吊頂燈、抗靜電地板、墻面、乳膠漆電氣部分:發(fā)電機、雙路電源切換裝置空調(diào)部分:20平方米9kw的精密空調(diào)安防部分:門禁控制、監(jiān)控裝置約計4萬左右無費用附加費用電費約1萬元左右無費用維護人員機房維護人員月工資:3000合計:108000元利用研發(fā)團隊中的技術(shù)人員僅維護系統(tǒng),故該部分不產(chǎn)生費用費用合計總價:423050元總價:99120元平臺建設(shè)周期2014年1月1日4月1日機房建設(shè)、人員招聘、硬件采購4月15日系統(tǒng)開發(fā)系統(tǒng)運行2014年1月1日1月10日購買云服務(wù)建立私有云1月15日系統(tǒng)開發(fā)系統(tǒng)運行結(jié)論:
通過企業(yè)一、企業(yè)二建設(shè)電商平臺而采取不同方式的對比,可明顯的看出購買云服務(wù)可大大降低初期基礎(chǔ)設(shè)施的投資成本,縮小機房、硬件設(shè)備的采購周期,為平臺的穩(wěn)定運行提供了先決條件。二云計算——企業(yè)平臺建設(shè)方式對比二云產(chǎn)品介紹——虛擬私有云產(chǎn)品案例2公有云業(yè)務(wù)的解決方案比較豐富,主要的有:恒大冰泉、深圳智和、廣州巴士在線公司、消防監(jiān)督平臺等。以下為一些案例截圖:用戶需求22大中型企業(yè)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)托管安全性要求比較高短期內(nèi)上線使用與現(xiàn)有公司網(wǎng)絡(luò)無縫連接要求設(shè)備資源獨享初始投資預算不高
主要聚焦電子政務(wù)云、醫(yī)療云、環(huán)保云、教育云、公安視頻云等行業(yè)云。用戶群特點二定制類——專享私有云重點推廣產(chǎn)品定義提供基于專享機架、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的企業(yè)專享私有云服務(wù),客戶可以將私有云和客戶網(wǎng)絡(luò)通過點對點專線或VPN的方式進行無縫連接,比虛擬私有云具有更高的安全性。網(wǎng)絡(luò)拓撲構(gòu)建VPC實現(xiàn)企業(yè)信息化支撐第一步:申請并自定義虛擬路由器、虛擬子網(wǎng)第二步:基于自定義網(wǎng)絡(luò)申請云主機,設(shè)置安全組規(guī)則第三步:申請網(wǎng)絡(luò)帶寬,將網(wǎng)絡(luò)綁定到虛擬路由器
(此時就形成一個VPC環(huán)境)資源池虛擬網(wǎng)絡(luò)虛擬路由器虛擬防火墻屬于租戶私有的:路由器、網(wǎng)絡(luò)、訪問控制。構(gòu)成VPC環(huán)境二定制類——專享私有云獨享的云資源池獨享的計算、存儲資源獨享的上聯(lián)網(wǎng)絡(luò)帶寬安全服務(wù)防火墻策略定制安全檢測安全審計安全優(yōu)化建議專職人員服務(wù)專職客戶經(jīng)理專職售后服務(wù)經(jīng)理7X24小時售后服務(wù)負載均衡基于業(yè)務(wù)的流量分擔方案環(huán)境調(diào)測與設(shè)計系統(tǒng)調(diào)測專用環(huán)境模板設(shè)計環(huán)境優(yōu)化方案運行分析定期提供運行分析報告優(yōu)化建議方案容災備份容災方案定制雙活系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)測在標準服務(wù)之外,專享私有云包括如下服務(wù)內(nèi)容,具體服務(wù)項目根據(jù)客戶的需要進行定制定制化的業(yè)務(wù)支持專線及VPN連接可托管定制化設(shè)備重點推廣產(chǎn)品產(chǎn)品特色二定制類——專享私有云用戶需求33大中型企業(yè)私有云數(shù)據(jù)中心集成安全性要求很高建設(shè)周期跨度允許較大要求有專屬機房環(huán)境希望具有云計算特點初始投資預算充裕
對數(shù)據(jù)中心的安全級別要求較高、物理資源及平臺資源管理的獨享性要求較高的地方政府、事業(yè)單位、醫(yī)療衛(wèi)生、制造行業(yè)、媒體行業(yè)、教育行業(yè)等信息化改造云化需求。用戶群特點二定制類——代建私有云產(chǎn)品定義:提供企業(yè)私有云相關(guān)的咨詢設(shè)計、設(shè)備采購、系統(tǒng)集成、軟件開發(fā)、部署實施、項目管理等一攬子整體ICT服務(wù)代建私有云聯(lián)通自有云管理平臺:產(chǎn)品介紹:解決客戶的IT設(shè)備云化的需求,提供一套基于聯(lián)通自主云管理平臺的一整套私有云解決方案和運維服務(wù)。銷售對象:適合地方政府、事業(yè)單位、醫(yī)療衛(wèi)生、制造行業(yè)、媒體行業(yè)、教育行業(yè)等信息化改造云化需求。產(chǎn)品賣點:更便宜,比市場功能相類似的商業(yè)軟件,價格便宜50%以上。高可靠,基于聯(lián)通公有云平臺技術(shù),具備運營商級別的可靠性。易擴展,平臺接口全標準化,可為客戶擴展至公有云資源,形成混合云架構(gòu)。注:云管理平臺不限制節(jié)點數(shù),客戶后期擴容無需支付云管理平臺費用,只需支付計算節(jié)點所需費用一定制類——代建私有云某ATM制造商——項目背景:某ATM制造商,需要將原有服務(wù)器進行虛擬化,形成一個私有云資源池。一、客戶需求二、客戶網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)三、效益分析
采用聯(lián)通方案部署私有云平臺,不僅費用比傳統(tǒng)虛擬化軟件如Vmware的要降低50%,可靠性也得到保障。二定制類——代建私有云項目案例對于企業(yè)私有云的需求,我們可以提供虛擬私有云、專享私有云、代建私有云三種方式。以下是三種方式的對比說明:
機房地點物理資源企業(yè)IT系統(tǒng)連接方式業(yè)務(wù)開通時間安全性費用組成成本費用虛擬私有云聯(lián)通機房共享IPVPN短較高云資源租用費(標準版)低專享私有云聯(lián)通機房獨享專線/IPVPN較短高云資源租用費(專享版)較低代建私有云客戶機房獨享互聯(lián)較長最高設(shè)備費用、集成費用機房費用、維護費用較高可選的企業(yè)私有云三種方式比較二用戶需求33客戶具有IT和CT方面需求移動靈活的訪問終端客戶使用環(huán)境不方便布線希望提供一站式解決方案訪問數(shù)據(jù)安全性及速度要求高投資預算不高
有APN需求的而且公司沒有固定機房,希望能提供一站式解決方案,既包括APN等CT產(chǎn)品,也包括云產(chǎn)品服務(wù),如云主機及云存儲,以及互聯(lián)網(wǎng)帶寬接入??蛻羧喊ㄜ囕d類客戶、無線監(jiān)控類、智慧城市行業(yè)應用等APN需求量大的客戶。用戶群特點二融合類——APN云主機二融合類——APN云主機重點推廣產(chǎn)品定義云主機產(chǎn)品,基于云計算及虛擬化技術(shù),將硬件、存儲、網(wǎng)絡(luò)等資源虛擬化為資源池,分割成獨立的虛擬服務(wù)器,為客戶提供彈性靈活的云主機租用服務(wù)。3GAPN業(yè)務(wù)即通過WCDMA網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)3G終端靈活移動安全地接入數(shù)據(jù)專網(wǎng)的業(yè)務(wù)。APN云主機,利用聯(lián)通先進3G網(wǎng)絡(luò),加上聯(lián)通公有云平臺資源,為客戶提供一站式的IT+CT解決方案。云主機+=APN云主機3G卡設(shè)備云平臺承載A網(wǎng)2*S9512IRF2*S12508IRF中僑AR太陽城AR行業(yè)GGSNVPDN心跳線10GE1GEFW3FW4防火墻F5000防火墻F5000169GREtunnel3G上網(wǎng)卡訪問云平臺流量科學城4樓IDC3機房,vip-5機籠部署兩臺S9512核心交換機,使用IRF虛擬化技術(shù),交換機上部署2塊防火墻板卡,接入IP承載A網(wǎng)AR,用于行業(yè)GGSN和VPDN業(yè)務(wù)接入。S9512核心交換機與太陽城AR、中橋AR運行ospf協(xié)議,接入gd_vpdn的VPN,S9512目前只對外公告/24網(wǎng)段,只收行業(yè)GGSN7的地址路由。行業(yè)GGSN與S9512路由互通,S9512與GGSN建立GRE隧道,客戶APN接入后默認路由指向S9512,在S9512通過默認路由指向防火墻FW3,F(xiàn)W4做基于源地址、目的地址、服務(wù)的訪問控制策略,F(xiàn)W3,F(xiàn)W4通過默認路由指向S12508交換機,實現(xiàn)用戶訪問云主機的資源。二融合類——APN云主機網(wǎng)絡(luò)拓撲及原理二融合類——APN云主機重點推廣產(chǎn)品產(chǎn)品案例通達電器(車載應用客戶),通達電器是廣州市白云區(qū)通達汽車燈具電器廠,是一家國內(nèi)主流客車生產(chǎn)企業(yè)電氣產(chǎn)品的主要配套商。
客戶需求——兩家巴士公有的平臺需求,每個巴士公司約200臺車(終端)。終端網(wǎng)絡(luò)接入繼續(xù)采用聯(lián)通3G卡,但采用APN方案與平臺通訊,每個巴士公司獨立一個APN域名。平臺側(cè)服務(wù)器采用2臺云主機(兩家巴士公司系統(tǒng)相互獨立)。
實施效果——(1)、上線時間短,滿足其擴容進度需求;(2)APN云主機,既支持其APN專線接入,為客戶提供互聯(lián)網(wǎng)接入管理。效益——通過APN云主機結(jié)合,不僅有助于增加客戶的粘度,也有助于為行業(yè)應用拓展。123云平臺GGSN防火墻12二增值類——軟件服務(wù)可以根據(jù)客戶需求為客戶提供云主機的軟件安裝及后期運維服務(wù),其中包括操作系統(tǒng)、中間件、數(shù)據(jù)庫等軟件的安裝、加固和激活服務(wù),同時包括后期的故障排查、運行維護等的服務(wù)。設(shè)備類型配置單價/月·元備注云管理平臺如:聯(lián)通沃云(包含KVM虛擬化軟件)300每臺物理服務(wù)器虛擬化軟件vmware5.5+vcenter350每物理CPUmicrosoft2012server數(shù)據(jù)中心版(hyper-v)700每物理CPU數(shù)據(jù)庫Oracle11g企業(yè)版2900每物理CPU報價含Oracle數(shù)據(jù)庫授權(quán)安裝及一年原廠服務(wù)WIndowsSqlServer20101600
mysql5.51000容量100G訪問次數(shù)1500次/秒中間件RedhatJBoss1000每物理CPUOracleWeblogic11g標準版2000每物理CPU操作系統(tǒng)windowsServer2008企業(yè)版800
linuxcentos6.4200
Linuxredhat6.4500
二增值類——網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù)網(wǎng)絡(luò)增值服務(wù)是指聯(lián)通通過網(wǎng)絡(luò)防護設(shè)備,給租用聯(lián)通云平臺服務(wù)的客戶提供一系列的針對網(wǎng)絡(luò)及主機安全、主機接入、運維保障等的增值服務(wù)。其中網(wǎng)絡(luò)防護設(shè)備包括:SSLVPN專線接入、WEB應用防火墻、漏洞掃描、異常流量監(jiān)控、IDS、云災備。服務(wù)項目使用費提供的服務(wù)防火墻200元/臺·月在用戶托管主機與外部訪問客戶端之間劃出一道安全邊界,最大程度的降低受保護服務(wù)主機被入侵的風險。入侵檢測IDS2000元/臺·月采用世界領(lǐng)先的入侵監(jiān)測產(chǎn)品,自動不間斷地進行7x24實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)活動,最大程度地保護用戶的網(wǎng)絡(luò)和主機系統(tǒng)的安全,對違規(guī)活動進行記錄并提供入侵檢測分析報告。Web應用防火墻按照域名和帶寬計費:1個域名:(1)10M帶寬以下,每月500元(2)50M帶寬以下,每月1500元(3)100M帶寬以下,每月3000元為客戶提供web應用防護。具備對sql注入跨站等web應用攻擊防護能力。經(jīng)過Web應用防火墻過濾Web的攻擊行為之后,重新注入到網(wǎng)絡(luò)中,達到保護企業(yè)門戶網(wǎng)站不受入侵的效果。SSLVPN接入
1000元/月,可以新建20個賬號基于標準TCP/UDP協(xié)議,提供安全可靠的VPN接入手段,用戶在任何地方都能通過SSLVPN網(wǎng)關(guān)代理訪問部署在云平臺的資源異常流量監(jiān)控每站點每月2000元為客戶提供DDoS攻擊檢測、流量超常檢測、流量閥值自學習、黑洞路由牽引等的流量監(jiān)控服務(wù)云災備按照災備容量大小計費:2000元/T為客戶提供實時復制、高可用、持續(xù)數(shù)據(jù)保護、文檔分享及容災、云災備、系統(tǒng)遷移、災備一體機等服務(wù)成立云計算維護班組,提供面向客戶的7x24小時監(jiān)控維護,提供全省集中式網(wǎng)絡(luò)和虛擬機技術(shù)支持服務(wù);參照“中國聯(lián)通集團客戶響應工作管理辦法”2015年實現(xiàn)故障處理及時率99.9%,業(yè)務(wù)開通及時率99.99%,開展SLA延伸服務(wù),售后服務(wù)滿意度提升至98%。服務(wù)響應產(chǎn)品交付服務(wù)管理10010Email監(jiān)控網(wǎng)管平臺現(xiàn)場支撐故障受理業(yè)務(wù)監(jiān)控技術(shù)支持虛機開通系統(tǒng)加固漏洞檢測快速業(yè)務(wù)開通金牌SLA銀牌SLA標準SLASLA服務(wù)故障處理及時率>=99.9%業(yè)務(wù)開通及時率>=99.99%服務(wù)客戶滿意率>=98%專享私有云針對不同的等級的客戶提供不同服務(wù)保障,主機可用率金牌客戶提供99.95%、銀牌99.9%的服務(wù)標準提供業(yè)務(wù)巡檢、系統(tǒng)安全檢測和高端技術(shù)支撐等服務(wù)開展為客戶提供代維、代管維護服務(wù)SLA服務(wù)虛擬私有云為客戶提供10019專屬報障受理定期提供運行服務(wù)報告和巡檢SLA和標準服務(wù)公有云為客戶提供10010故障受理,提供7x24業(yè)務(wù)受理提供運行異常通知和故障定期回訪標準服務(wù)二售后類——運維服務(wù)案例:為國稅總局提供云服務(wù)國稅總局網(wǎng)絡(luò)發(fā)票平臺依托聯(lián)通3G移動網(wǎng)絡(luò)、固定網(wǎng)絡(luò)安全接入的通信能力,結(jié)合稅務(wù)行業(yè)信息化應用,實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)實時開票、實時驗票、開票受票信息查詢統(tǒng)計等功能。對納稅企業(yè)來說,簡化報稅流程,節(jié)約發(fā)票管理成本對受票企業(yè)來說,有效防范假發(fā)票帶來的管理和成本風險對稅務(wù)局來說,實現(xiàn)“以票控稅”向“信息管稅”的轉(zhuǎn)換,加強和規(guī)范發(fā)票管理,提升稅源監(jiān)控能力價值1、2個獨立機房作為主備2、88臺云主機、2T云存儲3、生產(chǎn)測試兩個不同環(huán)境4、10%自由擴展范圍5、自由配置網(wǎng)
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