深南电路：数据驱动下的物联网新质生产力升级

概述

深南电路股份有限公司成立于1984年，总部坐落于中国广东省深圳市，主要生产基地位于中国深圳、江苏无锡及南通，在北美设有子公司，欧洲设有研发站点，业务遍及全球。

长期以来，深南电路专注电子互联领域，坚持客户导向、技术驱动，以互联为核心，在强化印制电路板领先地位的同时，大力发展“技术同根”的封装基板及“客户同源”的电子装联，通过开展方案设计、制造、电子装联、微组装和测试等全价值链服务，凭借一站式的解决方案、高中端的产品结构、专业的产品开发及制造技术、稳定的质量表现与完善的管理体系，逐步成长为世界级电子电路技术与解决方案集成商。

随着新质生产力与数字化转型融合发展，作为中国印制电路板行业的龙头企业，深南电路积极响应"中国制造 2025"政策，特别成立智能制造研究院和智能制造推进部，期望建设一个高性能、高可靠的数据平台，在提升工厂数字化、智能化水平的同时，进一步完善产品质量管理体系，加速新质生产力的培育和推广。

面临的挑战

深南电路数字化建设过程中，面临着联网终端数量大、设备协议不统一、数据规模庞大等问题，加上无法对工厂内各节点的设备信息、传感器数据进行及时的采集和处理，深受数据孤岛问题困扰，迫切需要对各类系统的数据进行统一整合、管理和分析，从而更好地适应新质生产力的发展要求。

• 工厂设备种类繁多，协同差

  工厂设备来自于不同的供应商，不同的厂商设备使用的协议也不同，如何利用物联网和边缘计算技术实现多工序间的协同配合，如何与不同协议的设备建立通信并统一数据格式进行实时采集，是数字化建设的重点和难点。

• 生产数据规模庞大，处理难

  工厂设备涉及到不同功能模块的众多传感器，生产过程中的工艺参数、状态数据等需要高频采集存储，时序数据规模急剧扩大，如何在有限的网络带宽下保证服务器的响应能力，对冗余生产数据进行实时清洗上报，降低数据存储压力，是智慧工厂建设的重要症结。

• 硬件部署功能单一，成本高

  工厂网络的感知节点通常结构简单、资源受限，无法支持复杂的功能，加上感知节点及感知网络种类繁多，采用的通信技术多样，相关的标准规范不完善，甚至存在网络波动等问题，无法保证数据的可靠性，这对数据基础设施软件的扩展性和稳定性提出了更高的要求。

解决方案

综合考虑了项目现存问题后，深南电路采用基于边缘计算的云边协同架构，将数据要素与生产环节相结合，构建高可用、高可靠、高并发的智能集成网络平台，解决物联网数据的连接、移动、处理、存储与分析环节。

通过将众多与生产过程密切相关的业务逻辑前移到边缘端服务器处理，加快资料的分析与传送速度，减少数据延迟，从而节省中心服务器的空间和资源，释放生产运维压力，推动产业体系向数字智能、柔性生产、精准服务、协同创新的方向转型升级。

边缘端

众多传感器产生了大量的数据，但是并不是所有的数据点信息都有存储价值，需要对其进行过滤清洗，而选择哪些数据、丢弃哪些数据都需要由边缘侧的服务节点完成。

考虑以上因素，项目在边缘端灵活部署工业边缘网关 NeuronEX ，其丰富的工业协议满足各类场景下、多种设备数据的实时采集及统一接入，并借助其强大的流式计算分析和边缘处理能力，实现数据过滤清洗、数据标准化、分析检测及实时报警。降低平台数据存储压力的同时，利用低延迟的数据接入和处理能力，更快速地将数据在多系统设备间传递，便于对生产设备进行实时监控和决策。

云端

由于中心服务器节点承载大规模的 MQTT 客户端连接，必须满足以下几点要求：

• 支持大规模路由，且消息时延低；
• 完整、全面的互联网协议支持，包括 MQTT、CoAP、LwM2M等；
• 支持多种安全认证方式；
• 实现高效的数据持久化能力；
• 具有实时消息处理能力。

考虑以上因素，项目结合 EMQX Platform 企业级 MQTT 消息接入平台，完成百万数据点位实时汇聚和灵活便利的数据库对接，实现多厂商设备的统一数据采集和管理，为了实现数据的快速处理，项目引入 Kafka 消息队列，解决消息产生速度快与持久化写入能力慢的冲突，在保障数据安全、满足企业合规需求的同时，实现高可靠的数据存储。

此外，项目通过工业互联数据平台 EMQX ECP 统一管理边缘软件的远程配置、实时监控及日志分析，连接从边到云的 OT 和 IT 系统，消除既存的数据孤岛，以数据为核心进行生产监控和决策优化，助力深南电路智能化转型，提高生产效率、质量和可持续性。

项目成果

• 从整体方案来看，该项目的顺利落地，为深南电路生产建设中的海量物联网数据提供了持续化的采集和分析，为公司后续的数据建模、数据挖掘及 MES 业务拓展打下了坚实的基础。
• 从生产层面上看，利用 EMQ 相关产品对生产过程中产品的上下限值进行实时监控，发现不符合质量要求的产品及时报警，使工厂的相关管理人员可以及早介入，整体上提高了良品率。
• 在系统层面来看，项目中使用的多种组件可以实现高效对接，各组件提供了方便的 Web 交互页面，便于维护人员配置连接属性、监控连接状态、编写和启停相关的业务规则，减轻了项目后期的维护压力。

总结

在数字经济背景下，新质生产力以大幅提升全要素生产率为目标，重在加强人工智能、大数据、物联网、工业互联网等数字技术的融合应用。其中，以数据开发利用为引擎促使生产要素实现创新性配置，是形成新质生产力的关键动力。

作为全球领先的物联网数据基础设施软件供应商，EMQ 以数据连接未来，推动数据要素网络化共享、系统化整合、协作化开发和高效化利用，帮助深南电路及更多企业用户高效利用数据要素推动产业升级，快速适应物联网时代新质生产力的发展要求。