S20 工业节点型边缘计算模组

把 AI 算力下沉到每一台设备 · 让现场实时决策

以异构 AI 算力操作平台为底层架构，实现 CPU、GPU、NPU 多种算力协同，软硬件融合、软件定义，重构硬件资源池并智能分配。发布 2026 年。

一、现场困境与破局

决策发生在离设备最近的地方

从现场困境到边缘智能破局，认识 S20 的产品定位。智能制造的核心，是让决策发生在离设备最近的地方。当数据都要先上传云端、再等待返回时，毫秒级的现场控制便无从谈起。

现场决策的三大困境

• 01 数据爆炸：单条产线每秒产生海量传感器与 PLC 数据；全部上云既不经济，也无法满足实时性要求。
• 02 延迟致命：设备异常、工艺偏差需要在毫秒级响应；网络往返的延迟会错失最佳干预时机。
• 03 信息孤岛：单一执行层软件各自为政，难以协同；与上层 MES/WMS 协同，形成数据断层。

边缘实时决策打破困局

FROM · 传统模式：数据上云再返回
设备/传感器 → 云端 → 返回现场延迟 → 秒级，无法支撑实时干预。

TO · Sothis 模式：边缘实时决策
设备/传感器 → S20 边缘模组 → 本地推理 · 实时控制响应毫秒级；与 E7 云端策略同步，训练与全局优化在云端完成。

二、工业节点型边缘计算模组

S20 工业级节点型边缘计算模组

以异构 AI 算力操作平台为底层架构，实现 CPU、GPU、NPU 多种算力协同，软硬件融合、软件定义，重构硬件资源池并智能分配。

• 软硬件融合架构：软件定义硬件资源池，算力按需流动。
• 多接口可编程：支持数百种工业协议标准统一与数据采集、转发。
• 大容量存储 + 设备控制：断点续传、离线自治。
• 直接上云：现场独立决策，直连云端与 E7 智能制造平台协同。

三、架构与平台底座

软硬件融合，软件定义

异构 AI 算力架构与 LAP 平台，构成 S20 的技术底座。

异构 AI 算力协同体系 · 四类算力单元

• CPU：四核 Cortex-A53，负责通用计算与系统调度。
• 实时协处理器：Cortex-M7，保障实时任务响应。
• GPU：图形与并行加速，支撑视觉与渲染。
• NPU：神经网络加速，提供 ≥2.3 TOPS 推理算力。

边缘计算平台底座

软硬件融合架构运行 Ubuntu + LAP 轻量化异构低代码平台，兼容数百种工业协议，按场景调度算力。

6 大功能区 · 3 类数据库

• ① 设备管控：现场设备管理与控制，断点续传保障数据不丢。
• ② AI 智能网关：SCADA 功能，实时采集 PLC / 传感器数据并快速响应。
• ③ AI 策略推理：本地策略制定与推理，指挥不同设备运行。
• ④ 数据存储：时序 / 关系型 / 历史三类数据库分区存储。
• ⑤ 微服务：承载 PHM、EMS 等模型，Kubernetes 容器化部署。
• ⑥ IAP 协同：从 E7 获取 / 回传 AI 微服务模型，边缘容器编排引擎 + 标准化模型格式分发。

以 6 大功能区实现现场智能一站式覆盖，3 类数据库分区存储，Kubernetes 容器化微服务部署，标准化模型格式模型边缘容器编排引擎分发。

四、一站式现场智能

从设备管控到安全管理，六大功能区覆盖完整现场闭环。

内置 PLC 一站式控制

PLC（可编程逻辑控制器）是工业与楼宇自动化控制的核心设备。S20 内部集成 PLC 功能，通讯协议采用标准统一的 EtherCAT，适用于各类行业场景的控制。

• 无需额外控制器：覆盖各类行业，行业场景全覆盖，标准统一。
• 协议统一：标准 EtherCAT，减少协议转换成本。
• 软硬一体：控制 / 采集 / 推理同模组，缩短感知—决策—执行链路。

智能网关本地决策

AI 网关是 S20 连接物理世界与数字世界的枢纽，在边缘侧完成数据的采集、聚合、处理与决策。

• 数据聚合与处理：收集多个终端设备数据并聚合处理，减少传输量与延迟。
• 数据存储与缓存：数据本地存储，断网仍可访问，缓存降低云端依赖。
• 安全与隐私：加密与身份验证保护传输，敏感数据本地处理不上传。
• 设备管理与控制：本地决策与响应，云端连接通信。

定位管理资产与安全

让每台设备的位置、状态与安全边界可被感知利用。

• 资产管理：追踪设备位置与区域信息，提高资产利用率与管理效率。
• 安全监测：监测设备位置，越界触发安全控制策略。
• 环境感知：获取温度、湿度、光照等环境参数并调控。
• 路径规划与导航：配合 AGV 优化物料运输路径、提升效率。

危险受限区越界即触发告警，AGV 依规划路径高效流转。

暂存单元数据中枢

暂存单元是 S20 的数据中枢，辅助其他控制单元完成任务，保障数据在边缘被高效利用。

• 缓存功能：提升响应速度，减少底层资源访问。
• 本地存储：处理后数据存于本地介质，便于查询。
• 实时转发：数据实时推送云端，降低延迟拥塞。
• 历史数据库：数据备份与恢复，保障安全可靠。
• 时序数据库：按时间戳组织索引，支撑 PHM、EMS 分析。

存储指标：内存 4 GB ｜ SD 卡 256 GB ｜ eMMC 32 GB

应用域 APP 生态总览

S20 的应用域以自由编译的形式呈现，搭载多种应用 APP，每个 APP 附着各种 AI 算法与工具，能够现场级解决各行业执行层任务。

• 现场发现与处理：AI 算法下沉到执行层，提升现场即时发现与处理问题的能力。
• 多种方式上云：通过工业 5G、工业以太网、NB-IoT 等方式并入云计算，或反馈至 E7 智造综合平台。
• 打破信息孤岛：解决单一执行层软件的信息孤岛问题，减轻中心服务器与数据中台压力。
• 实时准确安全：现场数据具备实时性、准确性、安全性、隐私性，资源状态以进度条颜色标识。

全方位安全体系

以 RBAC / ACL 访问控制、SSL / TLS 安全通信、加密传输数据保护、审计日志威胁监测，构成完整防护闭环。

• 访问控制：基于 RBAC、ACL 等机制，确保仅授权用户可访问产品与资源。
• 数据加密：传输中加密，确保数据机密性与完整性，防窃取与篡改。
• 安全审计与日志：记录登录、访问、传输等事件，监测威胁并及时响应。
• 身份认证与授权：数字证书、令牌或用户名密码认证，为每个用户 / 设备分配权限。
• 安全协议与通信：SSL / TLS 保护通信，加密通道 + 身份验证 + 完整性检查。
• 更新与漏洞修复：及时更新补丁、固件升级与安全策略。

五、基本规格与算力参数

基本规格

异构架构 · AI 算力

• 四核 Cortex-A53 + Cortex-M7 + GPU + NPU
• 2.3 TOPS

采集与转发参数

• 采集点位 ≤2048 点
• 接入设备 ≤256 台

支持数百种工业协议，采集、转发与远程 I/O 一体贯通。

存储接口与协同规格

提供 3 路千兆以太网 + 3 路 USB3.0 高速接口，搭配 RS232/RS485 串口，支持边云协同与设备协同。

六、应用域与场景落地

现场级 AI 应用生态 · 四大应用域，让 AI 能力在现场真正落地

设备运行监测与 PHM

对运行设备实时监测、远程监控与 AI 分析，实现预测性维护（PHM）。

• 实时监测与数据采集：通过传感器或 PLC 采集设备关键参数。
• 本地异常监测：按客户异常标准分析，机器学习模型或卸载 E7 评审预警。
• 远程监控：支持实时监控设备状态并远程操作。
• 数据分析支持：提供 AI 工具、算力及框架，自建规则与模型。

闭环链路：传感器采集 → S20 边缘分析监测 → 预警 / 远程操作 → E7 评审闭环，反馈越用越准。

视觉检测流程

• 检测设备验证质量，自动生成报表，交由使用者或 E7 裁决。
• 接收 E7 裁决结果，重布现场设备任务。
• 提供轻量框架与算法工具，支持对外出售。

NPU 加速 ｜ 自动报表 ｜ E7 裁决闭环 ｜ 轻量算法工具。

产线产品种类繁多，具体产品需先确定行业与产品，建议另立专项。

能耗管理低碳优化

基于 S20 时序数据库秒级采集能耗数据，识别高耗能节点与峰值，配合能源微服务做低碳优化。

• 数据采集与监测：通过传感器、PLC 或监测系统收集设备能源消耗数据。
• 分析与比较：对能耗数据进行狭义分析与比较，识别高耗能节点、洞察低碳方案。
• 效能评估与优化：评估设备能效比，为柔性制造提供有效数据，配合能源微服务模块使用。

节拍与排程辅助

S20 集群在生产过程中配合实现节拍辅助与排程辅助，将 E7 平台的优化策略落地到现场设备。

• 节拍辅助功能：S20 集群采集生产设备数据供 E7 平台确定生产节拍，E7 将优化节拍下发至 S20 集群，再下发至相关设备。必要条件：设备支持节拍自动更新并具备更新接口。
• 排程辅助功能：E7 平台将生产排程下发至 S20 集群，S20 集群再下发至相关生产设备。必要条件：设备支持排程自动更新并具备更新接口。

闭环链路：E7 优化 → S20 中继 → 设备更新 → 数据回传。

七、生态协同与价值总结

感知-决策-执行闭环 · 云边端协同定位与核心价值

云边端三层协同定位

S20 是 Sothis 星链生态中贴近生产现场的「边缘触手」，与云端数据湖、E7 智能制造平台协同，形成「感知-决策-执行」闭环。

• 云端层 · Sothis 数据湖：数仓一体化、数据治理与洞察、格式统一。对接：ERP/PLM、SCM/CRM、MES/WMS、EMS/PHM。协同：数据治理下发与回传。
• 边缘层 · E7 智能制造平台 IAP：联邦学习、边缘容器编排引擎云边协同；9 大 AI 大模型。对接：边缘容器编排引擎 + 标准化模型格式模型下发、实时数据回传。
• 现场层 · S20 边缘模组：LAP 平台 6 大功能区；PLC/传感器设备控制。协同：现场实时决策与边缘自治。

选择 S20 的六大理由

• 算力下沉，实时决策：异构 CPU/GPU/NPU 协同，把 AI 推理放到设备旁，毫秒级响应，网络中断仍能独立决策。≥2.3 TOPS 算力保障。
• 协议统一，即插即用：数百种工业协议标准统一，采集、转发、控制一体化，快速接入既有产线。
• 软硬融合，软件定义：LAP 低代码平台 + 资源池智能分配，按场景灵活调度算力，一套硬件多种应用。
• 边云协同，生态赋能：与 E7 IAP 平台、数据湖无缝衔接，模型边缘容器编排引擎 / 标准化模型格式下发，数据不出厂、模型共进化。
• 工业品质，稳定可靠：铝合金外壳、三防涂层、-40~85℃ 宽温、8W 低功耗，适应严苛工业现场。
• 安全可控，数据保护：RBAC 访问控制、SSL/TLS 加密通信、安全审计，敏感数据本地处理。