在今年的德國(guó)漢諾威工業(yè)博覽會(huì)和中國(guó)上海工業(yè)博覽會(huì)上，工業(yè)4.0和數(shù)字孿生的概念逐漸流行，不再新鮮。制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求逐漸轉(zhuǎn)向更細(xì)粒度、更深層次的互聯(lián)，其中一個(gè)典型趨勢(shì)是邊緣計(jì)算開始落地。


幾乎所有巨頭都提到邊緣計(jì)算。正如制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型市場(chǎng)不僅吸引了傳統(tǒng)工業(yè)巨頭，互聯(lián)網(wǎng)和IT巨頭也在深度進(jìn)入市場(chǎng)，在邊緣計(jì)算方面，各方領(lǐng)袖也不乏，紛紛開始推出特色產(chǎn)品帶來(lái)互斥。

邊緣計(jì)算是與集中式云計(jì)算相關(guān)的概念。不同的組織對(duì)它有不同的定義，一般是一個(gè)計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)平臺(tái)，部署在網(wǎng)絡(luò)邊緣的開發(fā)人員，靠近用戶和數(shù)據(jù)源。

具有邊緣計(jì)算能力的設(shè)備可以多種多樣，例如可以成為邊緣計(jì)算設(shè)備的工業(yè)計(jì)算機(jī)（IPC）、網(wǎng)關(guān)和可編程邏輯控制器（PLC）。這些設(shè)備本身必須具備存儲(chǔ)和計(jì)算能力，內(nèi)置特定的算法和軟件，通信方式也多種多樣。邊緣計(jì)算設(shè)備的一側(cè)連接到直接生成數(shù)據(jù)的物理設(shè)備，另一側(cè)可以將處理后的數(shù)據(jù)上傳到云端。


邊緣計(jì)算設(shè)備往往需要具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力。以工控機(jī)產(chǎn)品為例，不同型號(hào)的尺寸從電腦主機(jī)大小到手機(jī)盒子大小不等，最新的工控機(jī)典型配置都集成了Intel i7處理器。


邊緣計(jì)算的存在是因?yàn)樗哂信c云計(jì)算不同的功能。

在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)多樣且復(fù)雜，但并非所有數(shù)據(jù)都需要上傳到云端進(jìn)行分析處理。一方面是對(duì)流量和帶寬的需求，另一方面是使用云服務(wù)的成本，而且公司在將所有數(shù)據(jù)上傳到云端時(shí)也有數(shù)據(jù)安全的顧慮。


更重要的是如何使用數(shù)據(jù)。部分無(wú)效信息的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，例如B. 生產(chǎn)間隔期間來(lái)自設(shè)備的數(shù)據(jù)，通常不必完全上傳。它們必須被攔截和處理；有些數(shù)據(jù)需要立即處理，比如一些硬件產(chǎn)品的預(yù)警信息實(shí)時(shí)檢測(cè)反饋需要毫秒級(jí)，上傳云端處理再反饋到現(xiàn)場(chǎng)的延時(shí)可以達(dá)到秒級(jí)層面：云端分析成為現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)效率的顯著延遲，需要靠近數(shù)據(jù)源的邊緣設(shè)備進(jìn)行處理。


一般來(lái)說(shuō)，與報(bào)表相關(guān)的一段時(shí)間內(nèi)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高，往往會(huì)上傳到云端進(jìn)行分析；邊緣計(jì)算聯(lián)動(dòng)需要頻繁進(jìn)行高水平的數(shù)據(jù)分析。

隨著制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的不斷深入，如何在不同場(chǎng)景下分析數(shù)據(jù)以提取其價(jià)值變得越來(lái)越清晰，邊緣計(jì)算的重要性也逐漸凸顯。

邊緣計(jì)算技術(shù)跨越IT（信息技術(shù)）、OT（運(yùn)營(yíng)技術(shù)）和CT（通信技術(shù)）多個(gè)領(lǐng)域。過(guò)去一年，各相關(guān)行業(yè)的龍頭企業(yè)已經(jīng)開始發(fā)布專門針對(duì)邊緣計(jì)算的產(chǎn)品，而這個(gè)并不新鮮的概念才剛剛開始進(jìn)入實(shí)施階段。

西門子、三菱等傳統(tǒng)工業(yè)巨頭今年都推出了專門針對(duì)邊緣計(jì)算的產(chǎn)品和平臺(tái)。今年 4 月，西門子推出了 Industrial Edge 數(shù)字平臺(tái)，預(yù)配置了廣泛的數(shù)據(jù)處理、可視化和傳輸應(yīng)用程序，西門子自有的工業(yè)計(jì)算機(jī)可以使用該平臺(tái)，也可以在第三方硬件上運(yùn)行。 9月工博會(huì)網(wǎng)站《財(cái)經(jīng)》記者看到，內(nèi)置的AI算法可以對(duì)實(shí)時(shí)生成的波形進(jìn)行快速診斷和預(yù)警。


軟件公司也在使用部署。全球最大的兩家公有云基礎(chǔ)設(shè)施 (IaaS) 服務(wù)提供商亞馬遜和微軟今年加快了邊緣計(jì)算的部署。 2017 年 6 月，亞馬遜公開發(fā)布了支持本地連接的軟件 AWS Greengrass設(shè)備上的數(shù)據(jù)處理、發(fā)送和接收功能其實(shí)就是亞馬遜的邊緣計(jì)算平臺(tái)，微軟在2018年6月開源了它的服務(wù)平臺(tái)Azure IoT Edge（物聯(lián)網(wǎng)邊緣），也支持云的實(shí)現(xiàn)——針對(duì)分析和業(yè)務(wù)邏輯被推送到本地設(shè)備。

然而，亞馬遜和微軟都只生產(chǎn)軟件，不生產(chǎn)硬件產(chǎn)品。它的服務(wù)離不開制造邊緣設(shè)備的硬件公司，如前面提到的西門子和三菱，以及制造網(wǎng)關(guān)等通信設(shè)備的華為。邊緣計(jì)算領(lǐng)域再次體現(xiàn)了軟硬件結(jié)合以推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的趨勢(shì)。

除了邊緣設(shè)備、集成軟件和算法之外，通信是不可或缺的因素。由于對(duì)實(shí)時(shí)通信的更高要求以及該領(lǐng)域復(fù)雜多樣的總線協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，邊緣計(jì)算要工作，通信必須滿足跨平臺(tái)和低延遲的要求。

今年4月漢諾威期間，包括華為在內(nèi)的20多家國(guó)際組織和廠商聯(lián)合發(fā)布了TSN（Time Sensitive Networking）+OPC UA智能制造測(cè)試平臺(tái)（Testbed），其中OPC UA是一種跨平臺(tái)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)傳輸協(xié)議。它可以解決不同自動(dòng)化制造商產(chǎn)品之間的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)不兼容的問(wèn)題。華為的TSN交換機(jī)為工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)提供高可靠性和低延遲。兩者的結(jié)合使來(lái)自不同設(shè)備的數(shù)據(jù)相互協(xié)作，華為稱之為解鎖工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“最后一公里”。