0 引言

邊緣網關是當前國際上備受關注的、涉及多學科高度交叉、知識高度集成的前沿熱點研究領域[1]，它綜合了人工智能技術、嵌入式計算技術、現代網絡及無線通信技術、分布式信息處理技術、分布式控制技術等。邊緣網關技術完美地對應了工業現場控制這一應用場景，極大地拓寬了計算機技術和自動化技術在工控行業的應用范圍[2]。

現代工廠設置了大量的現場傳感器，包括振動、聲音、視頻、電化學參量。在傳統的工業控制架構里，大部分傳感信號經過工業總線被收集到工控電腦端，之后工控電腦將控制指令通過現場總線傳輸到被控機器上[3]。在這一控制架構下，存在兩種結構性的限制：(1)由于網絡帶寬的限制和網關轉發延遲的存在，被控機器傳輸到控制機器的信號的比特率有限制，其類型往往被限制在一維低速信號，例如溫濕度、振動或者編碼器讀數；(2)由于現有控制信號生成算法絕大部分還是由布爾代數邏輯構成，用來參與控制的信號需要是確定性信號，例如限位信號、溫濕度信號和三坐標值等[4]。在上述兩種限制下，類似圖像、激光點云、溫度場和光場這種二維甚至三維序列，因為帶寬消耗大，不確定性高，很難進入實時控制閉環，而僅僅是作為監控或者故障檢測的旁路信號，作用比較有限[5]。

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作者信息：

宋  磊1，黃  希2

(1.北京樂軒銳藍科技有限公司，北京100083；2.中國科學院計算技術研究所，北京100190)