什麼是邊緣運算,為什麼它如此重要?
製造業正處於發展的歷史性時刻。隨著物聯網的興起,以數據為中心的互聯智慧工廠正迅速成為常態。然而,要讓工業 4.0 充分發揮其潛力,製造商將不得不實施邊緣運算。
邊緣運算是將運算過程,盡可能靠近數據源的概念。它不依賴遠端數據中心,而是使用本地基礎設施來處理數據。它採用雲並將其帶到你身邊已經存在的硬體上。
預測顯示,到 2025 年,全球將有 215 億台聯網的物聯網設備。想像一下,如果其中只有一半,可以為其他設備和服務運行運算任務。這個龐大、 互聯的運算網路對於智慧製造尤其有價值。
現在的工業 4.0 有一些相當大的障礙阻礙了它的成功。邊緣運算是克服許多這些障礙的解決方案。以下是邊緣技術為工業 4.0 帶來的一些最重要的優勢。
更低的延遲
邊緣最常被提及的好處之一,是它可以大幅減少延遲。向世界各地的數據中心發送請求,然後等待響應返回需要時間。因此,傳統的雲端運算對於許多關鍵任務應用來說並不理想。
沒有這種低延遲的智慧製造,無法體驗物聯網的全部優勢。如果裝配線上的連接機器辨識出故障,則傳輸該信號的任何延遲都可能代價高昂。這可能會導致零組件損壞,甚至導致人的受傷。
低延遲對於互連繫統正常工作非常重要。傳統雲端運算的本質,在這方面有所限制。如果大部分或所有工業運算都發生在數據源上,這不會是一個問題。
提高網路安全
網路安全是或至少應該是智慧工廠的主要關注點。儘管物聯網很有幫助,但網路中的更多設備,意味著網路犯罪分子的更多潛在切入點。在不利用邊緣優勢的情況下保護這些網路,是一項更具挑戰性的任務。
傳統雲端運算的中心化特性,使其容易受到駭客攻擊,包括拒絕服務攻擊。但是,如果工廠將處理和儲存功能分佈在整個邊緣,那麼任何一次攻擊都無法破壞整個網路。由於運算發生在離數據源更近的地方,因此在任何給定時刻面臨風險的數據都更少。
在過去五年中,超過 50% 的中小型企業經歷過網路攻擊。其中,製造業是最常成為攻擊目標的行業之一。對以數據為中心的營運感興趣的製造商,需要強大的網路安全,而邊緣提供了它。
更易於管理的數據分析
大數據是新工業革命的基礎。物聯網最重要的優勢之一,是它如何改進數據分析。然而,分析所有這些數據需要大量的儲存、頻寬和運算能力。
邊緣運算以兩種方式解決了這些擔憂。首先,它在源頭或附近處理數據,因此整個過程要快得多。其次,智慧工廠中的每個數據點都處理自己的資訊,因此沒有一個系統必須處理所有事情。
在邊緣處理數據減少了單個系統的壓力,但它也改進了流程。由於它是按性質劃分的,因此更容易篩選並找到最相關的資訊。
擴展的互操作性
物聯網網路只有在可互操作時才有效。尋找相容的設備或系統,可能成為智慧製造擴展的障礙。但是,如果這些機器可以翻譯協議,它們將使自己更加相容。
對互操作性的擔憂是其採用的主要障礙之一,因為沒有標準協議。將運算功能移動到邊緣,消除了對通用標準的一些需求。當設備可以自己轉換信號時,它們將能夠與更多種類的系統一起工作。
邊緣還充當資訊和營運技術之間的連接點。它打破了這些區別,形成了一個更具凝聚力的智慧工廠。
降低儲存成本
智慧製造涉及大量數據,需要類似的大量儲存。傳統的本地儲存選項可能不方便,並且雲服務可能很昂貴。在邊緣儲存數據是一個理想的中間地帶。
借助邊緣儲存,工廠可以選擇僅將相關數據發送到其雲解決方案。邊緣可以透過在本地分析數據,並僅將結果或匯總數據發送到雲來充當閘道器。除了減輕基於雲的分析的壓力之外,這還有助於節省儲存成本。
一些邊緣應用甚至可以在本地保存一些數據。他們不需要儲存太多,因為每台機器只處理自己的操作數據。結果是一個分段的、有組織的和負擔得起的數據儲存解決方案。
工業 4.0 的未來取決於邊緣運算
工業 4.0 在沒有轉移到邊緣的情況下只能走這麼遠。如果物聯網是雲之後的運算步驟,那麼邊緣是物聯網之後的下一個邏輯步驟。如果不採用這項技術,工業 4.0 將無法發揮其全部能力。
這種轉變不會也不會在一夜之間發生,但這幾乎是不可避免的。製造業能夠以多快的速度進入下一個工業時代,取決於它能夠以多快的速度實現邊緣化。在此之前,工業物聯網無法釋放其全部潛力。
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