赵端，申澄洋，史新国，刘柯

（1.中国矿业大学 矿山互联网应用技术国家地方联合工程实验室，江苏 徐州 221116；2.中国矿业大学 信息与控制工程学院，江苏 徐州 221116；3.淄博矿业集团有限责任公司 信息中心，山东 淄博 255299）

0 引言

近年来，煤炭行业的高质量发展目标对智能矿山建设提出了更高要求，少人、无人成为煤矿智能化下一阶段的重要目标。在智能矿山发展初期，煤矿井下复杂通信环境导致的通信设备传输速率和带宽不足的问题长期以来未能实现本质突破。云计算和5G 技术以其超高数据速率、超低延迟和超大规模接入的优点，为结合边缘计算的智能矿山建设提供了解决方案[1]。

云计算技术可以较好地解决任务处理延迟高、速度慢等问题，提高用户服务质量与用户体验质量[2]。但从用户到云端的物理距离较远，会造成一定的传输延迟和较慢的响应速度，尽管随着5G 技术的发展，这种延迟可以被缩短到很低的数量级，但依然无法满足部分延迟敏感任务如虚拟现实、实时轨迹预测等的延迟约束。为了缓解延迟约束问题，边缘计算被提出。边缘计算是将具有一定计算能力的计算设备和常用数据存储设备部署在靠近用户的边缘端，从而使用户任务处理延迟大大降低，达到了性能和延迟的均衡。因此，边缘计算在结合物联网和信息物理系统的场景中获得大量应用[3]。

智能矿山建设中，边缘计算服务能够支持煤矿工业多类应用达到智能化水平，如高精度实时定位、远程生产实时控制、煤矿井下智能巡检和安全防护等。……