物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，將聯(lián)接從人與人之間進(jìn)一步擴(kuò)展到了人與物、物與物之間，數(shù)字化和智能化的浪潮開始席卷制造、電力、交通、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、公共事業(yè)等各行各業(yè)。
據(jù)IDC預(yù)測(cè)，全球數(shù)據(jù)總量到2025年將從2018年的33ZB增長到175ZB，復(fù)合年增長率為61％。隨著數(shù)據(jù)的指數(shù)級(jí)激增，企業(yè)漸漸察覺，以云計(jì)算為代表的“集中式統(tǒng)一供水模式”存在很多問題：首先，每家每戶用水量的增加使得水廠有些不堪重負(fù)；其次，水從水廠流到水龍頭需要一定的延遲時(shí)間；最后，一旦供水廠出現(xiàn)問題，就會(huì)影響到整張供水網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)作……
于是，人們開始思考，能否在靠近水龍頭的地方安裝一個(gè)“應(yīng)急水箱”來應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)呢？邊緣計(jì)算這種分布式計(jì)算模式由此興起。
工業(yè)是邊緣計(jì)算最先落地的土壤
根據(jù)邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（ECC）與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（AII）聯(lián)合發(fā)布的《邊緣計(jì)算參考架構(gòu)3.0》報(bào)告中的定義：邊緣計(jì)算是在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，融合網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用核心能力的分布式開放平臺(tái)，就近提供邊緣智能服務(wù)，滿足行業(yè)數(shù)字化在敏捷聯(lián)接、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的關(guān)鍵需求。
進(jìn)入2019年后，邊緣計(jì)算的熱度持續(xù)升溫，各行各業(yè)都在積極推進(jìn)邊緣計(jì)算的落地，以期成為這條新賽道上的“領(lǐng)跑者”。但在施耐德電氣看來，工業(yè)領(lǐng)域或許將為邊緣計(jì)算的落地提供最優(yōu)的“土壤”，很多典型的工業(yè)場(chǎng)景對(duì)邊緣計(jì)算存在著天然的需求。
聯(lián)網(wǎng)設(shè)備規(guī)模的迅速擴(kuò)大使得工廠產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量正以極高的速度發(fā)生“膨脹”。根據(jù)思科統(tǒng)計(jì)，采礦業(yè)的操作每分鐘可以生成高達(dá)2.4 TB的數(shù)據(jù)，每個(gè)汽輪機(jī)每小時(shí)產(chǎn)生0.4 TB數(shù)據(jù)，每個(gè)自動(dòng)化工廠每小時(shí)產(chǎn)生1 TB數(shù)據(jù)……。
將數(shù)據(jù)的珍貴程度比作原油毫不過分，然而原油只有經(jīng)過采集、運(yùn)輸、加工、提煉，才能真正得以使用。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的很多數(shù)據(jù)“保鮮期”很短，一旦處理延誤，就會(huì)迅速“變質(zhì)”，數(shù)據(jù)價(jià)值呈斷崖式下跌。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟邊緣計(jì)算特設(shè)組主席史揚(yáng)以煉鋼過程的軋鋼工藝為例，對(duì)此進(jìn)行了形象的說明。軋鋼板就像是壓面條，經(jīng)過搟面杖（軋機(jī)）的多次擠壓，面（鋼板）就越搟越薄。軋機(jī)靠多個(gè)伺服電機(jī)協(xié)同驅(qū)動(dòng)軋制過程，伺服電機(jī)不能出現(xiàn)絲毫的偏差，否則可能導(dǎo)致整塊鋼板報(bào)廢。為了保證軋制精度，需要以毫秒級(jí)的數(shù)據(jù)采集頻率來監(jiān)測(cè)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。顯然，在實(shí)時(shí)性、網(wǎng)絡(luò)傳輸成本等多個(gè)條件約束下，這個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景下是不能把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上云的。
因此，邊緣計(jì)算的出現(xiàn)恰逢其時(shí)。它為設(shè)備提供了“貼身”計(jì)算服務(wù)，預(yù)測(cè)性維護(hù)等應(yīng)用能夠根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)做出最佳決策，讓數(shù)據(jù)的價(jià)值得以最大程度的釋放。
除了時(shí)延，工業(yè)領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)安全的要求也格外嚴(yán)格。比如在石化行業(yè)，工藝參數(shù)決定了其產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)成本，是企業(yè)核心和寶貴的數(shù)據(jù)。如果把這些數(shù)據(jù)上傳到云端，就存在企業(yè)安全隱私泄露的風(fēng)險(xiǎn)。邊緣計(jì)算將數(shù)據(jù)從集中式管理演變成分布式管理，提高了數(shù)據(jù)的安全性。
工業(yè)邊緣計(jì)算落地的挑戰(zhàn)
IDC的數(shù)據(jù)顯示，到2020年將有超過500億的終端與設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，2025年超過75%的數(shù)據(jù)需要在邊緣側(cè)分析、處理與儲(chǔ)存。施耐德電氣近幾年來一直加速對(duì)邊緣計(jì)算的研究，已經(jīng)先后發(fā)布了5篇與邊緣計(jì)算相關(guān)白皮書。據(jù)施耐德電氣數(shù)據(jù)中心研發(fā)中心總監(jiān)林密表示，低時(shí)延、實(shí)時(shí)交互、數(shù)據(jù)安全……這些優(yōu)勢(shì)已經(jīng)成了邊緣計(jì)算的代名詞。然而，即使是看似全能的邊緣計(jì)算，在工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)際落地過程中還是會(huì)遭遇不小的挑戰(zhàn)。
首當(dāng)其沖的是邊緣計(jì)算的多站點(diǎn)管理問題。邊緣是一個(gè)相對(duì)的概念，處于物理實(shí)體和工業(yè)連接之間。施耐德電氣將邊緣計(jì)算分為本地邊緣計(jì)算數(shù)據(jù)中心和區(qū)域邊緣計(jì)算數(shù)據(jù)中心兩種類型。對(duì)于工業(yè)企業(yè)來說，邊緣側(cè)往小了說可以是指工業(yè)網(wǎng)關(guān)，往大了說可以指生產(chǎn)車間、配送倉庫，對(duì)于一些大型集團(tuán)甚至可以是指某個(gè)分廠，并同時(shí)擁有數(shù)千個(gè)本地邊緣站點(diǎn)需要管理，管理人員面臨著必須兼顧多個(gè)站點(diǎn)的挑戰(zhàn)，然而現(xiàn)場(chǎng)人手往往不足甚至完全沒有。
如何以標(biāo)準(zhǔn)化的方式對(duì)所有邊緣站點(diǎn)的設(shè)備進(jìn)行維護(hù)？不同的工業(yè)解決方案商有不同的應(yīng)對(duì)策略，施耐德電氣的兩大“絕招”值得借鑒。一方面，施耐德電氣能夠?yàn)楣I(yè)用戶提供基于云的管理工具；以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有資產(chǎn)的遠(yuǎn)程可視化和主動(dòng)控制；另一方面，施耐德電氣還能利用大數(shù)據(jù)分析和人工智能，幫助客戶解決人力資源不足等挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)無人值守的運(yùn)維管理。
除了多站點(diǎn)的管理值得關(guān)注，史揚(yáng)也認(rèn)為，邊緣計(jì)算在行業(yè)落地面臨的首要挑戰(zhàn)并不是技術(shù)本身，而是厘清技術(shù)究竟能給行業(yè)的特定應(yīng)用場(chǎng)景帶來什么樣的提質(zhì)降本增效的商業(yè)價(jià)值。只有獲得客戶的價(jià)值認(rèn)可，才有機(jī)會(huì)去迭代和推廣邊緣計(jì)算的應(yīng)用。
史揚(yáng)對(duì)此表示：“邊緣計(jì)算還處于產(chǎn)業(yè)探索期，需要從點(diǎn)切入，也就是客戶的痛點(diǎn)或者價(jià)值場(chǎng)景切入。獨(dú)行者疾，眾行者遠(yuǎn)，生態(tài)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。發(fā)展邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)僅靠個(gè)別企業(yè)的力量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，比如工業(yè)企業(yè)可能缺乏邊緣側(cè)的相關(guān)AI、分布式計(jì)算等技術(shù)，而ICT企業(yè)缺少工業(yè)的know-how，需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游，特別是OT產(chǎn)業(yè)和ICT產(chǎn)業(yè)的開放協(xié)作。”
在對(duì)生態(tài)的認(rèn)識(shí)上，施耐德電氣也是“英雄所見略同”。施耐德電氣作為物理基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商，通過過去幾年的努力，已經(jīng)成功構(gòu)建了整合物理基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商、系統(tǒng)集成商、IT設(shè)備制造商、托管服務(wù)供應(yīng)商和最終用戶在內(nèi)的相互協(xié)同的合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)，可以以標(biāo)準(zhǔn)化、可預(yù)測(cè)、高效、可靠的方式跨站點(diǎn)交付和管理邊緣數(shù)據(jù)中心。
而施耐德電氣業(yè)務(wù)領(lǐng)域廣泛的優(yōu)勢(shì)無疑為其邊緣計(jì)算業(yè)務(wù)的落地加分，施耐德電氣在工業(yè)領(lǐng)域具有深厚的積累，也是工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的先行者，能夠基于EcoStruxure平臺(tái)和豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)賦能生態(tài)圈合作伙伴，從而為客戶提供一站式的解決方案。
驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈變革的力量
施耐德電氣認(rèn)為雖然邊緣計(jì)算能為工業(yè)企業(yè)帶來諸多受益，但是如果你只把邊緣計(jì)算簡(jiǎn)單看作一種技術(shù)，那你可能還是低估了它的價(jià)值。從某種意義上來說，邊緣計(jì)算正在驅(qū)動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的變革。
林密以汽車行業(yè)為例，對(duì)汽車行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)行了說明。過去的汽車制造商，就是把鋼鐵變成一輛輛飛馳的“駿馬”，以販賣鋼鐵為主。但是現(xiàn)在，基于邊緣計(jì)算，從研發(fā)到制造到銷售再到無人駕駛的整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)鏈都發(fā)生了顛覆性的變革，未來汽車制造商將向“出行服務(wù)提供商”進(jìn)行轉(zhuǎn)型，以提升客戶出行服務(wù)體驗(yàn)為導(dǎo)向。
在制造端，分布在車間內(nèi)的邊緣站點(diǎn)使得管理層可以隨時(shí)知悉訂單的執(zhí)行情況，信息的透明化為智能制造的實(shí)踐奠定了基礎(chǔ)；在銷售端，汽車體驗(yàn)店可以通過AR、VR技術(shù)為客戶提供浸入式體驗(yàn)；研發(fā)端可以利用CAD，CAE等仿真技術(shù)研發(fā)新車和縮短新車上市的周期；汽車上路后，無人駕駛大大提高了駕駛的安全性和出行的舒適型。所以這些需求的實(shí)現(xiàn)都要依賴于邊緣計(jì)算的能力。未來，道路上的人、車、物將相互連接，形成一張復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，大量的交通數(shù)據(jù)會(huì)在邊緣側(cè)得以產(chǎn)生、處理，由于邊緣計(jì)算的儲(chǔ)存和大數(shù)據(jù)分析的能力有限，很多數(shù)據(jù)則被進(jìn)一步上傳至云端，利用超大規(guī)模的云計(jì)算能力進(jìn)行進(jìn)一步的存儲(chǔ)和計(jì)算，邊云協(xié)同，將徹底改變?nèi)藗兊某鲂蟹绞?hellip;…
施耐德電氣表示，正是因?yàn)檎麄€(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)作，邊緣計(jì)算的玩家也不能再像過去那樣只專注于自身專精的領(lǐng)域，而是積極擁抱生態(tài)。從集中式的數(shù)據(jù)中心，到分散式的數(shù)據(jù)中心，再到邊云協(xié)同，邊緣計(jì)算正在迸發(fā)超乎想象的力量，為產(chǎn)業(yè)帶來無窮活力！
