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近日,搭載“天算星座”計(jì)算平臺(tái)的試驗(yàn)衛(wèi)星“寶醞號(hào)”已在軌穩(wěn)定運(yùn)行。這意味著華為云“云邊一體”方案正式在太空開展驗(yàn)證。
“天算星座”計(jì)劃由北京郵電大學(xué)深圳研究生院與天儀研究院共同發(fā)起,通過對(duì)衛(wèi)星智能化、服務(wù)化、開放化設(shè)計(jì),構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研用一體化的空天計(jì)算在軌試驗(yàn)開放開源平臺(tái),為推動(dòng)我國6G網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。
與過去的衛(wèi)星不同,作為首批合作共建單位,華為云將邊緣計(jì)算與衛(wèi)星計(jì)算平臺(tái)融合,使得衛(wèi)星在太空中可同時(shí)調(diào)用邊緣和中心云的資源并具備AI能力和多任務(wù)處理能力,意味著衛(wèi)星進(jìn)入“云原生時(shí)代”。測試數(shù)據(jù)表明,通過衛(wèi)星與地面站協(xié)同推理,衛(wèi)星計(jì)算精度提升了50%以上,回傳數(shù)據(jù)量可減少90%。
這個(gè)改變簡單可以理解成,當(dāng)衛(wèi)星有了華為云開源的云原生邊緣計(jì)算平臺(tái)KubeEdge之后,可以把衛(wèi)星的所有資源進(jìn)行統(tǒng)一管理,在衛(wèi)星上構(gòu)建相關(guān)環(huán)境,像手機(jī)一樣裝上各種各樣的App,有些用于用戶娛樂,有些用于科研實(shí)驗(yàn)。此時(shí),衛(wèi)星的智能性就會(huì)比傳統(tǒng)的衛(wèi)星更加突出,能力更強(qiáng),作用更大。
長久以來,衛(wèi)星應(yīng)用往往面臨著傳輸數(shù)據(jù)量大、應(yīng)急響應(yīng)時(shí)間長、升級(jí)困難三座大山。以衛(wèi)星在洪水防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域的應(yīng)用為例,過去,受限于衛(wèi)星上計(jì)算能力,無法直接分析高清圖像,衛(wèi)星需要將拍攝的高清圖像回傳到地面,在地面的數(shù)據(jù)中心中運(yùn)用AI算法進(jìn)行云層檢測和水域分析。大量的無效圖像數(shù)據(jù)(例如云雪覆蓋超過50%、無水域地區(qū)等)的回傳一方面浪費(fèi)了通信帶寬,另外一方面也增加了AI分析的工作量,造成應(yīng)急響應(yīng)時(shí)間的延長。
據(jù)統(tǒng)計(jì),2020年后,全球在軌衛(wèi)星產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量已經(jīng)超過衛(wèi)星通信所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量,迫切需要星上在軌計(jì)算來減少冗余數(shù)據(jù)傳輸和鏈路壓力;同時(shí),以遙感、應(yīng)急、災(zāi)害預(yù)警為代表的需求迫切需要通過在軌計(jì)算處理,提高響應(yīng)時(shí)間和預(yù)測精度。
如今,在邊緣計(jì)算平臺(tái)的幫助下,衛(wèi)星可以先通過AI算法對(duì)圖片進(jìn)行預(yù)處理,只傳輸有效數(shù)據(jù)到地面數(shù)據(jù)中心,降低數(shù)據(jù)傳輸壓力。同時(shí),聯(lián)動(dòng)華為云高精度AI算法和華為云云搜索服務(wù)的大數(shù)據(jù)處理能力,對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次計(jì)算,完成水域提取、歷史數(shù)據(jù)對(duì)比、監(jiān)測報(bào)告生成等環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)應(yīng)急響應(yīng)時(shí)長從1天到1小時(shí)。此外,衛(wèi)星邊緣任務(wù)可按需更新,通過在軌AI推理,比較暴雨前后圖片,可發(fā)現(xiàn)山體坍塌風(fēng)險(xiǎn),提前發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害隱患,并進(jìn)行預(yù)警。
“天算星座”首席科學(xué)家、北京郵電大學(xué)教授王尚廣介紹,華為云“云邊一體”方案在太空成功驗(yàn)證后,方案將批量部署在“天算星座”一期的6顆衛(wèi)星中,預(yù)計(jì)2023年完成星座整體建設(shè)?！疤焖阈亲苯ǔ珊?將在太空中形成協(xié)同計(jì)算網(wǎng)絡(luò),未來有望更好地服務(wù)于應(yīng)急通訊、生態(tài)監(jiān)測、防災(zāi)減災(zāi)、城市建設(shè)等,也將作為全球衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)科技創(chuàng)新基地之一,應(yīng)對(duì)世界科技變革。
記者了解到,除了首次運(yùn)用于衛(wèi)星任務(wù),華為云云原生邊緣計(jì)算已廣泛應(yīng)用于政務(wù)、金融、交通等多個(gè)領(lǐng)域,幫助解決道路擁堵、辦公場地智能管理、施工精準(zhǔn)化等問題。
例如,自2020年1月1日零時(shí)起,全國29個(gè)聯(lián)網(wǎng)省份的487個(gè)高速公路收費(fèi)站已全部取消,取而代之的是路網(wǎng)中心投入使用的ETC龍門架系統(tǒng)。這套系統(tǒng)就是運(yùn)用華為云邊緣計(jì)算解決方案,實(shí)現(xiàn)了2.7萬套ETC門架系統(tǒng)的統(tǒng)一管理,支撐全國14萬多公里高速公路“一張網(wǎng)”運(yùn)行、“一盤棋”管理,使省界通行速度平均提升13%,高速收費(fèi)業(yè)務(wù)效率提升10倍以上。(人民政協(xié)報(bào) 記者王碩)
