邊緣計算可以幫助制造企業(yè)更快地收集和處理數(shù)據(jù),但在起步時,企業(yè)需要了解處理的數(shù)據(jù)量以及系統(tǒng)是如何開展工作的。
智能制造或工業(yè)4.0范式的基石之一是邊緣技術(shù)的應(yīng)用?!斑吘墶笔侵缚刂七^程處于或接近于機(jī)械或設(shè)備。位于過程邊緣的邊緣計算可以快速處理數(shù)據(jù),減少通信延遲。
每秒都會發(fā)生的機(jī)器事件可能無法及時發(fā)送到云端進(jìn)行分析,也無法在下一次事件發(fā)生前及時發(fā)回系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)。將該技術(shù)布置在邊緣有助于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速處理。然而,它也需要適當(dāng)?shù)貙?shí)施和集成。
計劃部署邊緣技術(shù)的制造企業(yè),應(yīng)考慮從以下五個方面來規(guī)劃和集成邊緣計算。
01
邊緣計算的運(yùn)營挑戰(zhàn)或機(jī)遇
在深入邊緣解決方案之前,組織應(yīng)明確定義控制環(huán)境所期望的目標(biāo)和結(jié)果。不要害怕向供應(yīng)商提出挑戰(zhàn)的問題,讓他們提供在類似環(huán)境中的成功案例以及解決方案示例。了解第一年、第二年和第五年的總體擁有成本(TCO),并與運(yùn)營團(tuán)隊一起計算,推薦的解決方案所能帶來的實(shí)際節(jié)約或價值。如果最初幾個邊緣項(xiàng)目沒有達(dá)到預(yù)期目標(biāo),就會影響企業(yè)繼續(xù)引進(jìn)新技術(shù)和解決方案的意愿,而這些新技術(shù)和解決方案可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)目標(biāo)。
02
邊緣計算的數(shù)據(jù)可用性
考慮到特定用例,花時間確定平臺在哪里接收數(shù)據(jù),以及這些數(shù)據(jù)如何進(jìn)入邊緣解決方案至關(guān)重要。在可編程邏輯控制器(PLC)、傳感器和其它設(shè)備都基于以太網(wǎng)的情況下,讓設(shè)備與邊緣技術(shù)交互可能很簡單。
如果數(shù)據(jù)駐留在諸如RS485或ControlNet(來自O(shè)DVA)之類的非以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的某個位置,可能需要將諸如輸入/輸出(I/O)網(wǎng)關(guān)之類的附加設(shè)備與邊緣計算集成,以實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的訪問。還必須評估邊緣技術(shù)的輪詢速度,以確保過程設(shè)備能夠承受這些額外的負(fù)載,并且設(shè)備生成或收集信息的頻率需要保持一致,以避免不必要的輪詢。
03
邊緣計算的數(shù)據(jù)存儲
在創(chuàng)建邊緣計算解決方案時,開發(fā)人員應(yīng)確定必須保留的控制數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)保存在何處。在機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)等需要大量數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練的應(yīng)用中,邊緣技術(shù)可能無法保存數(shù)據(jù)。需要將數(shù)據(jù)保存在上游,例如數(shù)據(jù)中心或云解決方案中。
如果需要存檔或發(fā)送到其它位置,圖像或視頻等大型數(shù)據(jù)文件會填滿存儲空間,并對數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)造成更大的壓力。確定每一條數(shù)據(jù)的壽命以及它在生命周期每個階段的位置,有助于設(shè)計邊緣解決方案并確定使用哪種技術(shù)。
04
邊緣計算的物理因素
在討論邊緣解決方案時,一個經(jīng)常被忽視的現(xiàn)實(shí)問題是設(shè)備安裝。設(shè)備是安裝在機(jī)器控制面板內(nèi),還是安裝在新的或?qū)S玫拿姘鍍?nèi)?電源線是否有標(biāo)準(zhǔn)插座,或者邊緣設(shè)備是否需要使用24V電源?邊緣設(shè)備是否可以訪問網(wǎng)絡(luò),或者是否需要新的網(wǎng)絡(luò)電纜或設(shè)備?
如果不評估邊緣解決方案中物理安裝位置,項(xiàng)目計劃可能會被打亂。一旦安裝,應(yīng)用和解決方案支持人員應(yīng)了解邊緣技術(shù)的訪問權(quán)限。他們可能沒有合適的證書或安全培訓(xùn),來訪問這些平臺的面板或位置。
05
為邊緣計算開發(fā)技術(shù)技能
許多邊緣解決方案使用標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)和程序,這一切都是在基于網(wǎng)頁的管理門戶和儀表板下實(shí)現(xiàn)的,外觀令人印象深刻。組織應(yīng)設(shè)法從供應(yīng)商那里了解,邊緣計算技術(shù)的持續(xù)維護(hù)和支持所涉及的技能和活動。例如,在許多較新的邊緣計算解決方案上使用Linux而不是微軟的Windows,會導(dǎo)致很多應(yīng)用技能差距,因?yàn)楝F(xiàn)有應(yīng)用大多運(yùn)行在基于Windows的操作系統(tǒng)上。
現(xiàn)在,邊緣技術(shù)更頻繁地使用微服務(wù),例如Docker或Kubernetes的微服務(wù)。這些微服務(wù)在與運(yùn)行過程控制解決方案的應(yīng)用程序和平臺截然不同的概念和架構(gòu)上運(yùn)行。了解誰以及如何對邊緣設(shè)備進(jìn)行任何支持、維護(hù)或變更,對于確保任何已實(shí)施解決方案的可持續(xù)性至關(guān)重要。
邊緣技術(shù)為企業(yè)帶來了令人興奮和關(guān)注的各種功能和可能性。如果沒有合適的研究、規(guī)劃和堅實(shí)的實(shí)施戰(zhàn)略,第一個項(xiàng)目也可能就是最后一個。對于控制工程師、數(shù)據(jù)分析師、業(yè)務(wù)領(lǐng)導(dǎo)層和供應(yīng)商來說,共同了解特定環(huán)境的最佳技術(shù)以及成功所需的要求和先決條件至關(guān)重要。
對于那些承諾以最少的實(shí)施工作量提供臨時解決方案的供應(yīng)商要保持警惕。由于各種情況變化迅速,了解邊緣解決方案中可用的新功能非常重要。幾年前被認(rèn)為不切實(shí)際的東西,現(xiàn)在已經(jīng)成了產(chǎn)品。對于希望將邊緣解決方案集成到其環(huán)境中的企業(yè)來說,從可以快速解決的挑戰(zhàn)著手,然后將這些經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于更大、更復(fù)雜的挑戰(zhàn)。這些技術(shù)帶來的可能性令人興奮,并將改變工程師對機(jī)器和過程控制的看法。
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原文標(biāo)題:部署邊緣技術(shù)——需從五個方面來規(guī)劃和集成
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