【中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng) 技術(shù)前沿】 全球制造業(yè)正在經(jīng)歷一場(chǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的變革，物聯(lián)網(wǎng)將所有生產(chǎn)線上的機(jī)器設(shè)備連接起來(lái)，用戶可以在任何地方查看設(shè)備狀態(tài)和生產(chǎn)進(jìn)度，許多大型IT公司也針對(duì)推出了相關(guān)的服務(wù)，為移動(dòng)用戶提供實(shí)時(shí)的制造數(shù)據(jù)。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)主要是將生產(chǎn)設(shè)備、人和產(chǎn)品的數(shù)據(jù)采集到云端計(jì)算平臺(tái)，再利用軟件系統(tǒng)和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，以便于洞察更多隱藏的商業(yè)機(jī)會(huì)。不過(guò)，隨著越來(lái)越多的設(shè)備連網(wǎng)和大量數(shù)據(jù)的傳輸，對(duì)網(wǎng)絡(luò)和云系統(tǒng)產(chǎn)生了很大的壓力。

為了解決網(wǎng)絡(luò)擁堵的問(wèn)題，一些IT公司開(kāi)始推出邊緣計(jì)算產(chǎn)品，并得到了工業(yè)用戶的廣泛使用。邊緣計(jì)算允許物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備生成的數(shù)據(jù)在更接近創(chuàng)建的位置處理，而不是通過(guò)長(zhǎng)路徑發(fā)送到數(shù)據(jù)中心或云，從而減輕了網(wǎng)絡(luò)帶寬的負(fù)荷，同時(shí)也提升了現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)處理的及時(shí)性。

究竟什么是邊緣計(jì)算？

邊緣計(jì)算可以看作是一種微型的數(shù)據(jù)中心，它可以在本地處理或存儲(chǔ)關(guān)鍵數(shù)據(jù)，并將所有接收的數(shù)據(jù)推送到中央數(shù)據(jù)中心或云存儲(chǔ)?？梢哉f(shuō)邊緣計(jì)算是將云的能力擴(kuò)展到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)本地的計(jì)算設(shè)備將數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、清洗、整理等處理，然后再傳輸?shù)皆贫恕?/p>

在大多數(shù)情況下，大部份的數(shù)據(jù)信息都將存在于云中，而邊緣設(shè)備作為云計(jì)算的補(bǔ)充，大大提升了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接到云的效率。邊緣計(jì)算在本地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)，因此其中一些數(shù)據(jù)在本地處理，從而減少了到中央存儲(chǔ)的容量。通常IoT設(shè)備將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖镜赜?jì)算設(shè)備，數(shù)據(jù)先在邊緣處理，然后其部分被發(fā)送到公司數(shù)據(jù)中心。

邊緣計(jì)算可減少網(wǎng)絡(luò)的延遲性，因?yàn)閿?shù)據(jù)無(wú)需通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心或云進(jìn)行處理。這對(duì)于一些時(shí)間要求比較高的行業(yè)特別重要，例如制造業(yè)中，毫秒級(jí)延遲都可能無(wú)法維持機(jī)器的正常運(yùn)行，工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線需要實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和即刻的反饋處理。

邊緣計(jì)算的工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景

制造業(yè)向智能化升級(jí)轉(zhuǎn)型，生產(chǎn)設(shè)備的復(fù)雜程度越來(lái)越高，大量的數(shù)據(jù)可能只有部分是關(guān)鍵或者有意義的，例如在海洋中的石油鉆井平臺(tái)，有數(shù)千個(gè)傳感器產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，其中大部分可能無(wú)關(guān)緊要，有些只是確認(rèn)系統(tǒng)是否在正常運(yùn)行。但是，機(jī)器的數(shù)據(jù)一旦產(chǎn)生就不一定需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，這是不合理的。

所以，以很多場(chǎng)合需要邊緣計(jì)算系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后再將每日?qǐng)?bào)告發(fā)送到中央數(shù)據(jù)中心進(jìn)行長(zhǎng)期存儲(chǔ)，邊緣計(jì)算系統(tǒng)減少了網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)量。目前邊緣計(jì)算在工業(yè)中的應(yīng)用體現(xiàn)在幾個(gè)方面，主要是針對(duì)設(shè)備和供應(yīng)鏈系統(tǒng)的監(jiān)控和優(yōu)化。

設(shè)備保護(hù)。隨著IT技術(shù)和工業(yè)技術(shù)的融合發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器設(shè)備不斷升級(jí)，并擁有了一些運(yùn)算的能力，例如智能水泵可以利用邊緣計(jì)算進(jìn)行基本的分析，設(shè)定系統(tǒng)安全的閾值，如果設(shè)備超限就執(zhí)行泵關(guān)閉的動(dòng)作。邊緣計(jì)算設(shè)備進(jìn)行此類(lèi)應(yīng)用意味著不需連接互聯(lián)網(wǎng)和沒(méi)有決策延遲，只要在設(shè)備端安裝了邊緣計(jì)算，即使與云系統(tǒng)連接中斷，也可以始終如一地實(shí)施關(guān)鍵任務(wù)。

性能監(jiān)控。機(jī)器運(yùn)行的效率影響到工廠整體的產(chǎn)出，所以通常設(shè)備廠商會(huì)對(duì)其機(jī)器進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，那么采用邊緣計(jì)算可以實(shí)時(shí)得到數(shù)據(jù)和及時(shí)解決現(xiàn)場(chǎng)的問(wèn)題。盡管可以在云中執(zhí)行很多數(shù)據(jù)的分析，但某些信息的時(shí)間價(jià)值很高，響應(yīng)延遲和等待來(lái)自云的決策可能會(huì)造成重大損失。因此，使用邊緣計(jì)算來(lái)對(duì)來(lái)自工廠中傳感器的多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析是十分關(guān)鍵的。

供應(yīng)鏈優(yōu)化。要提升工廠的效率，通常需要對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、材料采購(gòu)、制造、銷(xiāo)售和物流等環(huán)節(jié)都要進(jìn)行分析。邊緣計(jì)算可以在短時(shí)間內(nèi)從多個(gè)來(lái)源獲取數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析整理，可以適應(yīng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的供應(yīng)鏈優(yōu)化計(jì)劃。