学科专业评审组:计算机与系统科学组
项目名称:边缘计算与工业互联网融合关键技术及应用
提名单位: 西安市人民政府
提名等级:三等奖
提名单位意见: 该项目对边缘计算和工业互联网融合时面临的边缘资源部署、计算任务卸载和任务接入控制等技术难题进行了系统研究,形成了三个创新点并进行了示范应用。具体为:针对制造企业成本敏感,生产过程可靠性要求高的特点,提出一种双层边缘资源部署方法,为工厂建设边缘计算系统提供了最优边缘服务器和容器部署策略,解决了工厂升级过程中的边缘硬件和软件资源部署问题;为适应复杂的工业环境,保证工业计算任务执行的实时性和安全性,提出一种最小化时延并增强安全性的计算任务卸载方法,为工业计算任务提供了最优的执行位置和缓存位置,解决了基于边缘计算的工业计算任务高效执行问题;为解决工业计算任务流量控制问题,提出了一种最大化吞吐量并支持多类型任务的接入控制方法,该方法为边缘计算系统提供了最优任务接入控制策略,提升了厂内边缘计算系统的处理效率,避免了任务拥塞风险;对成果进行了示范应用,并取得了良好的应用效果。 该项目材料齐全、规范,无知识产权纠纷,人员排序无争议,符合陕西省科学技术进步奖提名条件。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:
主要完成人:
  1. 姓名:金小敏
    排名:1
    行政职务:无
    技术职称:讲师
    工作单位:西安邮电大学
    对本项目技术创造性贡献:负责总体方案,对创新点1、2、3 和企业应用均有贡献。构建了最小化制造企业成本的容错边缘资源部署模型,整理了企业数据,基于自适应分组遗传算法、蒙特卡罗模拟和深度神经网络实现了可模块复用的双层部署软件,根据软件运行结果生成了部署策略;研究了厂内环境不确定性源头,构建了适应工业环境复杂性的低时延和强安全计算任务卸载模型;梳理了系统事件类型,基于半马尔可夫决策过程构建了工业任务流量接入控制过程模型;完成了企业推广。
    曾获国家科技奖励情况:面向工业互联网的边缘计算关键技术及应用,2025年度陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖,二等奖,第1完成人。
  2. 姓名:滑文强
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西安邮电大学
    对本项目技术创造性贡献:对创新点1、2、3均有贡献。解耦分层了边缘资源部署模型,划分了模块,设计了可模块复用的双层部署算法,评估并确定了算法默认输入;设计了混合卸载算法,模块化了算法,确定了各个模块的输入输出及其调用关系;设计了支持多类型任务的高吞吐任务流量控制器,确定了各类事件触发后的处理方式,设计了任务类别判断及接入策略查找流程。
    曾获国家科技奖励情况:
  3. 姓名:路龙宾
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:讲师
    工作单位:西安邮电大学
    对本项目技术创造性贡献:对创新点1和2有贡献。设计了边缘资源部署软件里的深度神经网络,利用蒙特卡罗模拟产生样本数据,对神经网络进行了训练,根据训练结果对神经网络参数进行了调优,优化了部署软件整体性能;设计了约束转变为惩罚函数的方法,基于记忆型遗传算法、最优拉丁超立方采样和深度神经网络实现了混合卸载算法。
    曾获国家科技奖励情况:面向工业互联网的边缘计算关键技术及应用,2025年度陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖,二等奖,第4完成人。
  4. 姓名:徐舒婷
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:助理工程师
    工作单位:西安邮电大学
    对本项目技术创造性贡献:对创新点3和企业应用有贡献。实现了支持多类型任务的接入控制器,设计实现了接入控制策略的配置和维护流程;将实现的工业任务接入控制软件和任务卸载软件安装到企业的边缘计算系统,并对其进行了调试和维护。
    曾获国家科技奖励情况:
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:西安邮电大学
    单位贡献:该项目由本单位承担完成的“端边云协同计算驱动下智能制造产业创新发展战略研究(No. 2022-R-43)”、“多接入边缘计算中供应商收益最优的资源管理方法研究(No. 2021JQ-719)”、“面向移动边缘计算的设备部署与迁移决策技术研究(No. 19JK0806)”等科研项目整合组成。解决了边缘计算和工业互联网融合时面临的边缘资源部署、计算任务卸载和任务接入控制等技术难题,并进行了示范应用。本单位对三个创新点和企业应用均有贡献,具体为: 针对制造企业成本敏感,生产过程可靠性要求高的特点,提出一种双层边缘资源部署方法,为工厂建设边缘计算系统提供了最优边缘服务器和容器部署策略,解决了工厂升级过程中的边缘硬件和软件资源部署问题,攻克了如何在工业互联网中建设边缘计算的难题;为适应复杂的工业环境,保证工业计算任务执行的实时性和安全性,提出一种最小化时延并增强安全性的计算任务卸载方法,为工业计算任务提供了最优的执行位置和缓存位置,解决了基于边缘计算的工业计算任务高效执行问题,攻克了如何在工业互联网中高效使用边缘计算的难题;为解决工业计算任务流量控制问题,提出了一种最大化吞吐量并支持多类型任务的接入控制方法,该方法为边缘计算系统提供了最优任务接入控制策略,提升了厂内边缘计算系统的处理效率,避免了任务拥塞风险,攻克了如何在工业互联网中精确控制边缘计算的难题;对成果进行了示范应用,效果良好。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处