1.命题方向

智能计算

2.题目类别

应用类

3.题目名称

车间边缘智能协同计算系统的研究与应用

4.背景说明

【整体背景】

边缘计算基础网关与软件平台是工业互联网中收集、存储、处理边缘数据的核心枢纽，在生产设备车间等智能制造工业互联网场景中，边缘网关及软件平台的集成交互、数据融合与云边协作是实现设备间智能互通互联的核心技术。当前工业互联网边缘计算基础网关与软件平台面临的核心问题无法完成离散型制造企业生产设备车间中低功耗、高并发、低时延、超协同的任务，主要表现为“三难”，即生产设备协议不同交互难、生产数据多源异构融合难、生产运行过程复杂多变协同难。

【公司背景】

四川长虹创建于1958年，历经60余年的发展，已发展成为集消费电子、核心器件研发与制造为一体的综合型跨国企业集团。2020年6月18日，由成都高新投资集团、申万宏源长虹股权投资基金等牵头成立混合所有制高科技创新企业——四川华鲲振宇智能科技有限责任公司，承接长虹计算产业战略转型升级重任，全面负责基于华为“鲲鹏+昇腾”处理器的“天宫”自主品牌服务器，以及“天宫”PC、机器视觉等系列产品的设计、生产、销售及服务，深度参与全国各地新基建项目，带动鲲鹏计算产业快速规模发展。

四川华鲲振宇为首批四川省数字化转型促进中心、四川信创产业联盟常务理事单位、成都鲲鹏计算产业联盟副理事长单位、成都高新区新基建龙头企业、西部鲲鹏产业牵头单位、西南鲲鹏唯一合作伙伴、金融行业鲲鹏领导者。

【业务背景】

四川华鲲振宇智能科技有限责任公司构建了产学研结合的研发队伍，团队在工业互联网、边缘计算等领域基础扎实，研究内容涉及国产ARM、多源多模态数据融合、人工智能等领域，部分成果已在长虹、东方电气、国家能源等制造企业推广应用。

5.项目说明

【问题说明】

本赛题主要解决智能制造车间面临的边端孤立难互通、数据分散难融合、任务难智能协同等主要难题，要求参赛选手研究“云-边-端”协同关键技术，自行收集筛选测试数据、调研设计智能协同模型，并完成模型训练调优、改进加速以及工程化部署等工作，最终能实现多数据中心资源协同处理、轻量级弹性服务部署、云边多核协同资源调度的目标。

基于上述目标，设计一套智能协同系统和该系统在车间的简单应用。包括一个云端数据中心、一个边缘基础网关和多个设备终端。在云端能对所有终端设备进行可视化管理，分配设备所需资源；边缘基础网关作为业务控制编排中心能对系统的资源实现调度；设备端能对数据进行采集和分析。同时，三者之间的数据传输要制定安全可靠的传输协议。

【用户期望】

搭建工业互联网边缘计算基础网关与软件平台，具有高性能、低功耗、多核支持并行计算的优势，解决智能制造车间面临的边端孤立难互通、数据分散难融合、任务难智能协同等主要难题，有效推动工业互联网边缘计算在工业生产智能化的发展。

6.任务要求

【开发说明】

建立多云、多边、多端生产设备车间场景下的数据流协同处理、任务卸载与多云协作决策模型；要求模型处理速度良好、能有效减少云边端协同数据流处理系统资源开销、提高系统软件弹性部署效率。

【技术要求与指标】

在此项目中，要求详细阐述云边端协同的算法设计，如何进行任务卸载、调度、数据相关处理，训练过程中如何对模型进行适配调优，如何保证能对子任务进行串行处理。指标要求：（1）模型是否能正确的实现所需的功能;（2）模型在车间下的应用实际效果。开发过程数据集需要自行收集筛选，允许使用开源代码，但需要在文档中详细注明，且其许可证需保证商业可用，不能采用商用模块。

【提交材料】

（1）项目概要介绍；

（2）项目详细方案；

（3）项目演示视频；

（4）项目简介PPT；

（5）企业要求提交材料：

1项目详细方案，包括算法思路和对数据的认识、设计的模型、训练和调优过程；

2算法思路及其效果展示；

（6）团队自愿提交的其他补充材料。

【任务清单】

（1）模型的概述与简介，对算法模型有充分的认识理解，切不可只会套用；

（2）模型的参数调优过程（如果包含调优过程）；

（3）模型的效率。

【开发工具与数据接口】

（1）开发工具：开发工具以及开发平台不限，可以借助开源的工具；

（2）数据：根据数据特性自行模拟。

7.其他

无

8.参考信息

无

9.评分要点

赛题评分要点见附件四：A类初决赛阶段评分表。