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万物灵石·边缘计算解决方案

· 万睿智能科技有限公司

1　目标和概述 

运营管理是保证项目稳定、区域稳定的重要保障， 因而运营管理方在运营管理上需要投入的成本非常高。 他们不仅需要对运营过程做出计划、组织、实施和控 制，更要对人员、设备、物料、流程等内容进行管理。 随着区域的不断扩大、业务的不断拓展，同时也因为管 理内容的增加，经常要面对管理困难的问题。对于运营 管理方来说，最重要的事情就是要提高运营管理质量和 效率，因此他们面临着如下挑战：

（1）运维难：设备多、厂家多、应用复杂、运维 成本高；人员交替，资料留存少，运维难度大； 

（2）流量大：TB级数据受带宽、流量限制，导致 数据上传到云端的成本太高而无法处理；同时数据筛选 工作量大，系统建设成本高；

（3）连接难：复杂环境下可靠性连接方式少，只 能在系统内进行数据交互；海量末端设备难以管理，管 理成本高；项目设备施工难度大，人员技术要求高； 

（4）延时高：云端业务处理延时大，效率低，部 分场景无法实时处理；断网等于断业务，在断网、弱网 情况下，业务无法开展； 

（5）安全难：公网传输安全性差，数据隐私受威 胁；安全法规要求高，项目总体建设成本大。

 针对以上问题，当前万物灵石通过云边协同&远近 协同的解决方案将各业务下沉到端侧，实现了现场业务 的本地闭环，提升了业务服务的稳定性，再通过现场业 务数据汇聚到远程运营中心，由本地座席专家+云端运 营管理中心共同管控现场服务质量。

 2　方案介绍

 2.1　总体方案概述 

灵石是基于边缘计算技术和容器化技术打造的一站 式智慧空间解决方案。

 该方案集成了边缘计算的优势，从设备层打通了 各个应用，实现了业务执行过程中的业务联动和数据共 享。同时该方案将边缘计算和多维传感设备以及信息化 手段相结合，在边缘端实现了从服务器预警、应用管理 到现场业务反馈的全流程管理，从而提升了项目的运营 管理能力，保证了项目的稳定运行。该方案系统架构如 图1所示。

 图1 解决方案架构图 

该方案旨在为小区、楼宇和园区等客户提供全业务 流程的软硬件一体边缘解决方案，并帮助客户快速建设 一套可支撑业务流转的“边缘计算机房”。相对传统云 端方案，该方案具有易部署、易交付、易运维等优势，尤其是在实施成本方面具有明显优势，具备规模推广和 应用的基础，如图2所示。

 图2 解决方案优势 

2.2　方案目标 

（1）智能部署，即开即用：减少人力成本投入， 提升部署效率，降低技术投入成本，云端部署与传统服 务器应用部署对比如图3所示。 

图3 云端部署与传统服务器应用部署对比 

（2）可视化页面快速接入：实现页面快速编排及 拖拽式编程，开发简单迅速，如图4所示。 

图4 产品图  

（3）一体化设计，成品交付：打造专业一体化机 柜，适配多联接场景，如图5所示。

 图5 一体化设计示意图 

2.3　万物灵石平台

 万物灵石基于统一软件技术架构，以灵石边缘服务 器为基础，在边缘侧集成灵石AI盒子，辅以组件化方式 构成的软件平台，集成了消息中间件、数据库服务、分 布式缓存、应用容器、事件分发设备接入、存储接入等 应用能力，提供了平台及支撑组件的各种场景需求。 运营管理中心远程值守人员可通过万物灵石边缘云 管理平台查看全局运行情况，包括基础平台信息、项目 分布地图、各类数据统计信息、实时告警信息等，方便 了解灵石边缘服务器整体的情况和具体应用的信息，以 便对实时发生的告警进行处理，并及时通知相关运维负 责人员，万物灵石平台展示如图6所示。

 图6 万物灵石平台展示图 

2.4　高可用保障措施 

为保障项目的稳定运行，该方案综合考虑多方面因 素，设置双机热备方案及负载均衡方案，高度保障业务 服务的稳定性。同时，为保障数据的隐私性和安全性， 该方案通过接入硬件防火墙，将各项应用数据安全接入 平台并进行安全服务访问，所有的应用都通过内网业务 提供的安全应用接口进行安全数据访问，进一步保障了 数据的安全性。该方案高可用保障措施如图7所示。 

图7 高可用保障措施示意图 

2.5　应用场景

 2.5.1　智慧安防 

安防问题在项目现场的重视程度肯定是第一位，但 是传统的安防解决方案普遍是依靠设备设置阈值自动报 警+巡检人员定期现场巡查的方案，面临误报、巡视周 期长等问题。 

相对于传统的解决方案，万物灵石边缘解决方案是 通过边缘端AI自动巡检对项目问题提前预警，并可在边 缘平台支持对告警的详情查看、告警处理、查看视频等 操作，以便让本地座席专家及时确认问题，并将告警信 息推送给指定人员或者指派人员现场处理。智慧安防示 意图如图8所示。

图8 智慧安防示意图

 2.5.2　智慧人行 

在普适性人行出入口的方案中，由于很多数据都通 过云端进行处理，当设备出现异常时，如果没有巡检人员 及时发现问题，现场就会陷入业务无法正常运转的状态。 

通过万物灵石解决方案，结合多种IOT硬件，优化 升级为本地化业务闭环，并结合边缘端公私区联动方 案，可以有效提升使用者的体验。

 同时，基于业务本地化闭环的优势，运营管理中心 可以及时发现设备缺陷并进行处理。另外，在万物灵石 解决方案下，更是实现了公私区场景联动，进一步为业 主提供了更优质的服务体验。 

图9 智慧人行示意图

 2.5.3　智慧车行 

 车行管理一直都是非常受重视的，但是目前在车行 场景中，很多设备出现异常后无法被及时发现，而且发 生缺陷时都是紧急派遣人员现场处理，并且由于设备缺 陷的处理复核时间长，导致业务中断后恢复的时间变得 更加漫长。 

通过万物灵石解决方案，本地化接入车行管理，本地化实现车行设备异常监测、预警维护，可以有效提 升车行设备在线率、可靠率。同时，在万物灵石解决方 案下，更是与人行系统、智能家居实现了公私区场景联 动，进一步为业主提供了更优质的服务。

 图10 智慧车行示意图 

2.5.4　边缘通讯 

目前，可视化对讲、语音通讯等功能在各种项目上 的应用还是非常多的，尤其是对电梯一类的特种设备来 说，对讲业务更是其非常重要的一环。但是由于很多项 目建设较早，以至于历史遗留问题特别多，甚至是直接 停用系统。

 万物灵石解决方案建立了一套完备的通讯接入体 系，将访客机、室内话机、室外话机、五方对讲设备与 运营管理中心打通，并经由融合通讯技术与业务本地化 闭环的方案，规范了各类对讲设备的运行管理，提升了 设备在线率、可靠率。同时，该方案与人行系统、智能 家居实现了公私区场景联动，进一步为业主提供了更优 质的服务。

 图11 边缘通讯示意图

 2.5.5　边云运营管理 

万物灵石边缘云管理平台，如图12所示，通过将 本地座席与云端座席相结合，建立了统一的运营管理标 准，将原有现场人工巡检模式转变为智能的边缘巡检模 式+云端巡检模式+本地座席专家+云端座席专家，既减 少了人员现场巡检工作量，又提升了异常定位精度，在 降低人工成本、交通成本和沟通成本的基础上，提升了 项目的稳定性和可靠性。

 图12 边缘云管理平台示意图 

3　代表性及推广价值 

 （1）运营模式变革 从原有人工巡检模式转变为智能的人机协同模式， 减少了人员现场巡线工作量，降低了人工成本和交通成 本，并将故障抢修从人海战术转变为精准定位，极大提 高巡检效率，降低运维难度。 

（2）管理效率提升 增加边云运营管理机制，降低项目现场人工巡视频 率，巡检周期从原先全天定时巡视转变为全天候实时监 测，隐患故障从人工判别到智能决策，使缺陷隐患处置 率大幅提高，应急响应相比原有状态更加迅捷。 

（3）经济效益提升 降低了运维整体费用，并通过AI巡检有效减少了 现场事故导致的经济损失，有效避免人工巡检不到位导 致的故障隐患，保障了区域内的运维可靠性，提升了线 路智慧运营水平。 

（4）流量使用降低 降低了数据上云产生的流量支出，通过灵石E控中 心有效分析项目现场问题，实现业务边端闭环，在提升 管理效率的同时，降低了流量资费。 

（5）信息安全性提升 通过边缘化应用，实现业务边端闭环，关键数据不 上云、不外发，有效保证了数据安全性、隐私性。

来源 | 《自动化博览》2023年第2期暨《边缘计算2023专辑》