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繼云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能這些熱詞之后，邊緣計(jì)算也成為了近年來科技圈關(guān)注的焦點(diǎn)。

當(dāng)下，物聯(lián)網(wǎng)在制造、交通、能源等工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也讓邊緣計(jì)算大行其道，越來越多的工業(yè)數(shù)據(jù)開始在邊緣進(jìn)行存儲(chǔ)和處理。

什么是工業(yè)邊緣計(jì)算？

邊緣計(jì)算可以實(shí)時(shí)進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的本地?zé)o反饋處理。工業(yè)邊緣計(jì)算還能幫助用戶降低數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳輸成本，因?yàn)榇罅繑?shù)據(jù)能夠得到預(yù)處理，僅將高度相關(guān)的數(shù)據(jù)上傳到云端或企業(yè)內(nèi)部自有的IT基礎(chǔ)設(shè)施。

以西門子工業(yè)邊緣計(jì)算概念為例，在今年的漢諾威工業(yè)展上，西門子推出了工業(yè)邊緣計(jì)算數(shù)字化平臺(tái)。在剛剛結(jié)束的2018紐倫堡國(guó)際電氣自動(dòng)化系統(tǒng)及元器件展會(huì)（SPS IPC）上，西門子再次推出針對(duì)邊緣應(yīng)用的全新硬件平臺(tái)。這款緊湊型Simatic邊緣設(shè)備以嵌入式工控機(jī)Simatic IPC227E為基礎(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備層與自動(dòng)化層的無縫連接，從而在生產(chǎn)端實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的直接讀取和處理。當(dāng)工業(yè)應(yīng)用程序底層的框架條件發(fā)生變化時(shí)，邊緣設(shè)備上的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)同步調(diào)整，以保持設(shè)備功能性的實(shí)時(shí)更新。

西門子工業(yè)邊緣計(jì)算支持MindSphere的云傳輸協(xié)議，MindSphere是西門子基于云的開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)。未來，它還將支持消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸（MQTT）協(xié)議，以進(jìn)一步確保與其他系統(tǒng)和云平臺(tái)進(jìn)行靈活的數(shù)據(jù)交換。

西門子針對(duì)邊緣應(yīng)用的Simatic IPC227E硬件平臺(tái)

工業(yè)邊緣計(jì)算的實(shí)際應(yīng)用

邊緣計(jì)算在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景已經(jīng)越來越豐富，西門子安貝格電子制造工廠（EWA）就是一個(gè)案例。

安貝格電子制造工廠利用印刷電路板（PCB）裁切機(jī)來生產(chǎn)Simatic系列產(chǎn)品。在銑削操作過程中，會(huì)產(chǎn)生細(xì)小的銑削粉塵，對(duì)機(jī)器造成巨大影響。這可能會(huì)使設(shè)備的主軸軸承卡住，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)器意外停機(jī)。

為了防止隱患發(fā)生，安貝格工廠利用邊緣計(jì)算設(shè)備來分析傳感器所采集到的數(shù)據(jù)，并借助人工智能來分析機(jī)器的運(yùn)行參數(shù)，以檢測(cè)主軸行為中的任何異常，監(jiān)測(cè)未來出現(xiàn)故障的可能性。通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法來實(shí)時(shí)計(jì)算異常值，高于預(yù)定閾值表示機(jī)器即將發(fā)生故障。此邊緣應(yīng)用程序可在實(shí)際故障發(fā)生之前12至36小時(shí)預(yù)測(cè)軸承腐蝕和機(jī)器停機(jī)的情況。一旦出現(xiàn)異常，可以提前規(guī)劃更換機(jī)床主軸的時(shí)間，以避免意外宕機(jī)帶來的高額損失。

工業(yè)邊緣計(jì)算的運(yùn)營(yíng)與管理

邊緣計(jì)算與云計(jì)算的關(guān)系

在利用基于云的解決方案對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)，制造商面臨著雙重挑戰(zhàn)：既要管理其核心任務(wù)，又要為更新處理和IT安全等相關(guān)流程尋求高效、經(jīng)濟(jì)的解決方案。

有很多種方法可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分析，并利用其分析結(jié)果來優(yōu)化流程。因?yàn)檐浖鲁杀靖甙?，許多人正在摒棄本地?cái)?shù)據(jù)處理的傳統(tǒng)方式，而選擇數(shù)字化路徑，即借助互聯(lián)網(wǎng)的中央IT基礎(chǔ)設(shè)施（服務(wù)器場(chǎng)），以云計(jì)算的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。它支持通過中央云管理系統(tǒng)在所有服務(wù)器上安裝更新，因此大幅簡(jiǎn)化了應(yīng)用程序的更新和管理等任務(wù)。

邊緣計(jì)算與云計(jì)算不是對(duì)立的，而是互相協(xié)同。在云計(jì)算的應(yīng)用日益成熟的同時(shí)，邊緣計(jì)算作為它的合理補(bǔ)充也在不斷發(fā)展。這些互補(bǔ)系統(tǒng)使生產(chǎn)數(shù)據(jù)能夠分散或集中處理。功能、智能和數(shù)據(jù)不再僅僅發(fā)生于云端的集中式服務(wù)器上，也可選擇發(fā)生在靠近數(shù)據(jù)源的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)，即生產(chǎn)端的自動(dòng)化技術(shù)中。

邊緣計(jì)算與云計(jì)算協(xié)同發(fā)展

西門子工業(yè)邊緣計(jì)算解決方案，基于西門子成熟的硬件和軟件組合以及云技術(shù)中所使用的機(jī)制，集成了本地和基于云的數(shù)據(jù)處理兩方面的優(yōu)勢(shì)。