將工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）設(shè)備的潛能，與邊緣計算、自動化解決方案和分析的能力相結(jié)合，正在賦予制造業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)更多價值。
物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的出現(xiàn)讓更多連接和智能應(yīng)用成為可能，例如，冰箱可以自己訂購食品，自動駕駛車輛可以自己規(guī)劃行程，這些都是在互聯(lián)網(wǎng)邊緣端進行計算決策的相關(guān)例子。在采用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）方面，制造業(yè)花費的時間稍長一點，但它們正在彌補浪費的時間，并已在包括邊緣計算在內(nèi)的技術(shù)方面獲得了重大發(fā)展。
制造企業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)，是在生產(chǎn)過程中如何充分利用從IIoT設(shè)備和控制系統(tǒng)中收集的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理能力的缺乏，可能會阻礙數(shù)據(jù)價值的釋放，從而導(dǎo)致無法充分利用數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為可用信息。邊緣計算可以將計算能力和數(shù)據(jù)存儲轉(zhuǎn)移至需要它的地方，所帶來的收益包括更快的處理速度、更高的安全性以及優(yōu)化的可用帶寬。
邊緣計算給制造業(yè)帶來的收益
制造商從邊緣計算和工業(yè)分析中所獲得的最大收益，是利用工業(yè)數(shù)據(jù)來優(yōu)化生產(chǎn)過程的能力。企業(yè)已經(jīng)使用邊緣計算和工業(yè)分析，來幫助工廠實現(xiàn)準(zhǔn)確高效的生產(chǎn)，它們現(xiàn)在正考慮通過低成本的傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)分析和機器學(xué)習(xí)對其進行優(yōu)化以進一步提高效率。
將計算能力部署在其所服務(wù)的設(shè)備附近，可以減少延遲（數(shù)據(jù)從源到目的地傳輸所需的時間），從而可以提高處理速度。與將數(shù)據(jù)上傳到云相比，邊緣計算可以大大減少時間延遲。不過，這些收益取決于不同的使用場景，例如，如果應(yīng)用旨在控制或與執(zhí)行器、電機和過程交互，則需要實時控制。如果需要基于對趨勢的深入分析來進行長期的流程優(yōu)化，對時間的要求并不是很嚴(yán)格，那么云可能是更好的選擇。
將云與邊緣計算相結(jié)合，其中一個重要的收益，就是基于來自IIoT設(shè)備的數(shù)據(jù)，利用云來訓(xùn)練模型。然后，就可以在邊緣運行這些模型，從而使設(shè)備能夠更快、更恰當(dāng)?shù)仨憫?yīng)變化。
云連接可能會帶來安全風(fēng)險。在選擇邊緣計算機時，網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)成為首要任務(wù)。自動化供應(yīng)商可以提供集成端到端安全性的系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于應(yīng)用專業(yè)知識。隨著業(yè)務(wù)范圍的增長和生產(chǎn)工廠的擴大，邊緣計算還可以提供更大的可擴展性。通過可擴展的計算設(shè)備，可以輕松對工廠設(shè)施進行升級，以便獲得更多數(shù)據(jù)和更多應(yīng)用。
對制造商來說，邊緣計算和云很有價值，但是它們卻各有優(yōu)勢。邊緣計算更適合實時需求；云比較適合長期項目。圖片來源：ABB
發(fā)掘IIoT的潛能
邊緣計算的潛在客戶正在探索各種可能性，以尋求對其運營和IIoT實施有所幫助的應(yīng)用。很多工業(yè)用戶使用自動化系統(tǒng)提高效率。為了確保生產(chǎn)的正常運行，新增加的設(shè)備不應(yīng)影響現(xiàn)有設(shè)施。這種差異可在IIoT和邊緣計算中發(fā)現(xiàn)。
使用邊緣計算并將其作為連接云的網(wǎng)關(guān)，可以支持諸多復(fù)雜程度各異的應(yīng)用場景，從單個獨立過程到涉及多個站點的裝置。一家大型礦業(yè)公司希望比較旗下各礦井的運營績效、安全事件和維護統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并將其視為系列資產(chǎn)。在運營多個站點，需要以不同的方式優(yōu)化運營時，或優(yōu)化不同工廠之間、工廠與站點之間的價值鏈時，就需要借助于云。
在利用人工智能（AI）對IIoT數(shù)據(jù)進行處理方面，一些供應(yīng)商選擇從云端驅(qū)動AI和機器學(xué)習(xí)技術(shù)，而其它供應(yīng)商則在邊緣端構(gòu)建。介于兩者之間的則是聯(lián)邦學(xué)習(xí)（Federated Learning），這是一種訓(xùn)練數(shù)據(jù)去中心化的機器學(xué)習(xí)解決方案，目標(biāo)是在保證數(shù)據(jù)隱私安全及合法合規(guī)的基礎(chǔ)上，讓參與方不用共享數(shù)據(jù)就能共同建模，從而打破數(shù)據(jù)孤島實現(xiàn)AI協(xié)作。
正確的選擇取決于企業(yè)的目標(biāo)，邊緣和云同樣重要，需要根據(jù)不同應(yīng)用的需求進行選擇。集成的、智能化的系統(tǒng)將受益于數(shù)字化的技術(shù)數(shù)據(jù)、邊緣計算的快速處理以及云的深度分析和學(xué)習(xí)功能。
未來，最成功的企業(yè)可能是那些部署有效的站點、邊緣計算和云策略的公司，這些策略可以通過將收集的數(shù)據(jù)快速、高效和經(jīng)濟地轉(zhuǎn)換為有用信息來推動價值，并在需要時隨時隨地在企業(yè)內(nèi)共享這些信息?？紤]以下5點建議，可以幫助實現(xiàn)上述目標(biāo)并確保獲得期望的投資回報。
1、從邊緣計算的應(yīng)用場景開始
在開始部署邊緣計算時，請考慮工業(yè)數(shù)據(jù)的來源（例如智能設(shè)備和控制系統(tǒng)）、連接功能，以及哪些處理可以在邊緣端完成，哪些處理可以在云端完成。這樣，就可以確保那些使用實時控制數(shù)據(jù)的應(yīng)用托管在數(shù)據(jù)源附近，從而可以快速處理數(shù)據(jù)。這可以減少延遲，提供最佳的響應(yīng)時間，而其它分析則可以在云端完成并可在站點之間輕松共享。
2、讓邊緣計算的部署簡單易用
邊緣計算的優(yōu)點在于它的可擴展性，如有必要，可以在建成后添加新的邊緣節(jié)點或設(shè)備。選擇的解決方案應(yīng)在設(shè)備和系統(tǒng)之間易于連接，并且可以無縫橋接信息技術(shù)（IT）和運營技術(shù)（OT）功能，從而獲得對數(shù)據(jù)更深入的了解，挖掘更多潛在的價值。新增值應(yīng)用也應(yīng)易于快速部署。
在為邊緣IIoT項目選擇合適的技術(shù)時，需要選擇已經(jīng)預(yù)先驗證并證明可以協(xié)同工作的解決方案。這種方法有助于確保邊緣IIoT解決方案的快速部署和擴展，而將因未經(jīng)測試或技術(shù)不兼容而導(dǎo)致的潛在風(fēng)險降至最低。
3、邊緣與云之間的差異
邊緣計算和云計算服務(wù)于不同的應(yīng)用需求，不存在誰更占主導(dǎo)地位。仔細考慮應(yīng)用的特征以及如何使用數(shù)據(jù)來指導(dǎo)選擇。
邊緣計算和云之間的主要區(qū)別包括帶寬、延遲和網(wǎng)絡(luò)可用性等。選擇邊緣計算而不是云計算的主要原因與性能有關(guān)。需要快速響應(yīng)的實時應(yīng)用場景，邊緣計算是最理想的選擇。云計算則更適合于那些集中收集和分析復(fù)雜數(shù)據(jù)的應(yīng)用，它們對時間的要求不高。
4、考慮安全性和完整性
數(shù)據(jù)是公司的專有技術(shù)、思想和運營的集合，是現(xiàn)代企業(yè)最有價值的資產(chǎn)之一，需要加以保護。在設(shè)計以及選擇合作伙伴來提供邊緣IIoT解決方案時，網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)據(jù)隱私必須是重中之重。安全性應(yīng)擴展到各個層面，為網(wǎng)絡(luò)滲透和未經(jīng)授權(quán)的訪問提供強有力的保護，通過固有的安全功能確保工廠的完整性和機密性。
網(wǎng)絡(luò)安全供應(yīng)商還應(yīng)幫助維護數(shù)據(jù)的機密性，在使用和存儲方式方面提供完全透明的信息，并確保未經(jīng)事先同意不會將任何信息透露給第三方。確保邊緣計算供應(yīng)商能夠通過不斷發(fā)展的軟件和硬件，使產(chǎn)品與網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)保持同步，從而保證持續(xù)防范潛在的安全問題。
5、選擇合適的合作伙伴
尋找合適的邊緣計算供應(yīng)商或合作伙伴，是邊緣IIoT部署能否成功的關(guān)鍵之一。專業(yè)的供應(yīng)商可以提供與應(yīng)用最佳集成的產(chǎn)品組合。在選擇合作伙伴時，還應(yīng)能考察其過往的應(yīng)用案例，以證明其在與您相同或相似的行業(yè)和應(yīng)用中具有部署和支持解決方案的成功經(jīng)驗。
