北京2019年9月17日 /美通社/ -- 物(wu)聯網時代的到來,將(jiang)聯接從人(ren)與(yu)人(ren)之(zhi)間(jian)進(jin)一步擴展到了人(ren)與(yu)物(wu)、物(wu)與(yu)物(wu)之(zhi)間(jian),數字化和(he)智能化的浪(lang)潮開始席(xi)卷制造、電力、交通、醫療、農業(ye)、公共事(shi)業(ye)等各行各業(ye)。
據IDC預測,全球數據總量到2025年將從2018年的33ZB增長到175ZB,復合年增長率為61%。隨著數據的指數級激增,企業漸漸察覺,以云計算為代表的“集中式統一供水模式”存在很多問題:首先,每(mei)家(jia)每(mei)戶用(yong)水(shui)量的(de)增加使得水(shui)廠(chang)有些(xie)不(bu)堪重負;其次,水(shui)從水(shui)廠(chang)流到水(shui)龍頭(tou)需要一定的(de)延遲時間;最后,一旦供水(shui)廠(chang)出現問題,就會影(ying)響到整張(zhang)供水(shui)網(wang)絡的(de)運作……
于是,人們開始思考,能否在靠近水龍頭的地方安裝一個“應急水箱”來應對這些挑戰呢?邊緣計算這種分布式計算模式由此興起。
工業是邊緣計算最先落地的土壤
根據邊(bian)緣計(ji)(ji)算產(chan)業聯盟(ECC)與工業互聯網(wang)產(chan)業聯盟(AII)聯合發布的《邊(bian)緣計(ji)(ji)算參考架構3.0》報告中的定義:邊(bian)緣計(ji)(ji)算是在(zai)靠(kao)近物(wu)或數據源頭的網(wang)絡邊(bian)緣側,融合網(wang)絡、計(ji)(ji)算、存儲、應用(yong)核心能(neng)力(li)的分布式開放(fang)平臺(tai),就近提供邊(bian)緣智能(neng)服(fu)務,滿足(zu)行業數字化在(zai)敏捷聯接、實時業務、數據優(you)化、應用(yong)智能(neng)、安全與隱私保(bao)護(hu)等方面的關鍵需(xu)求。
進入2019年后,邊緣計算的熱度持續升溫,各行各業都在積極推進邊緣計算的落地,以期成為這條新賽道上的“領跑者”。但在看來,工業領域或許將為邊緣計算的落地提供最優的“土壤”,很多典型的工業場景對邊緣計算存在著天然的需求。
聯網設(she)備規(gui)模的(de)迅速(su)擴大使得工廠產(chan)(chan)生(sheng)的(de)數據(ju)(ju)量正以極(ji)高的(de)速(su)度發生(sheng)“膨脹”。根(gen)據(ju)(ju)思科(ke)統(tong)計,采礦業的(de)操(cao)作每(mei)分鐘可(ke)以生(sheng)成高達2.4 TB的(de)數據(ju)(ju),每(mei)個汽輪(lun)機每(mei)小(xiao)時(shi)產(chan)(chan)生(sheng)0.4 TB數據(ju)(ju),每(mei)個自動化工廠每(mei)小(xiao)時(shi)產(chan)(chan)生(sheng)1 TB數據(ju)(ju)……。
將數據的珍貴程度比作原油毫不過分,然而原油只有經過采集、運輸、加工、提煉,才能真正得以使用。工業現場的很多數據“保鮮期”很短,一旦處理延誤,就會迅速“變質”,數據價值呈斷崖式下跌。
工業互(hu)聯網產業聯盟邊緣計算特設組主席史揚以煉鋼過(guo)程的(de)(de)軋(ya)鋼工藝為(wei)例,對(dui)此進(jin)行了(le)形象的(de)(de)說明。軋(ya)鋼板就像是壓面(mian)條(tiao),經(jing)過(guo)搟面(mian)杖(zhang)(軋(ya)機(ji))的(de)(de)多次(ci)擠壓,面(mian)(鋼板)就越搟越薄(bo)。軋(ya)機(ji)靠(kao)多個(ge)伺服電(dian)機(ji)協同驅動軋(ya)制過(guo)程,伺服電(dian)機(ji)不(bu)(bu)能(neng)出現絲毫的(de)(de)偏差(cha),否則(ze)可(ke)能(neng)導致整塊鋼板報(bao)廢。為(wei)了(le)保(bao)證軋(ya)制精度,需要以毫秒級的(de)(de)數據采集頻率來監測電(dian)機(ji)的(de)(de)運(yun)轉是否正(zheng)常。顯然(ran),在實(shi)時性、網絡傳輸成本等(deng)多個(ge)條(tiao)件約束(shu)下(xia)(xia),這個(ge)應(ying)用場景下(xia)(xia)是不(bu)(bu)能(neng)把實(shi)時數據上云的(de)(de)。
因(yin)此,邊緣計(ji)算的出(chu)現恰逢(feng)其時。它為設(she)備(bei)提供了“貼身”計(ji)算服務(wu),預測性維護(hu)等應用能夠(gou)根據(ju)實時數據(ju)做出(chu)最佳(jia)決策,讓數據(ju)的價值得以最大程度的釋放。
除(chu)了時延,工(gong)業領(ling)域對數(shu)據(ju)安(an)全的(de)要求(qiu)也格外嚴格。比如在(zai)石化行業,工(gong)藝參(can)數(shu)決定了其產(chan)品(pin)質量和生產(chan)成本,是(shi)企業核心(xin)和寶貴的(de)數(shu)據(ju)。如果把(ba)這些數(shu)據(ju)上傳到云端,就存(cun)在(zai)企業安(an)全隱私泄露的(de)風險。邊緣計(ji)算(suan)將數(shu)據(ju)從集中(zhong)式(shi)管(guan)理演變成分布式(shi)管(guan)理,提高了數(shu)據(ju)的(de)安(an)全性(xing)。
工業邊緣計算落地的挑戰
IDC的數(shu)據顯(xian)示,到(dao)2020年將有超過500億的終端與設(she)備(bei)聯網,2025年超過75%的數(shu)據需要在邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)側分析(xi)、處理與儲存。施耐(nai)德(de)電(dian)氣近幾年來一直加(jia)速對邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)計算的研(yan)究,已(yi)(yi)經先后(hou)發布了5篇與邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)計算相關白皮書(shu)。據施耐(nai)德(de)電(dian)氣數(shu)據中心(xin)研(yan)發中心(xin)總監林密表(biao)示,低時(shi)延、實時(shi)交(jiao)互、數(shu)據安(an)全……這(zhe)些優勢(shi)已(yi)(yi)經成了邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)計算的代名詞。然而,即使是看似(si)全能的邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)計算,在工業領域的實際落地過程中還是會遭遇不小的挑(tiao)戰。
首當其沖的是邊緣計算的多站點管理問題。邊(bian)緣(yuan)是一(yi)個(ge)相對的(de)概念,處于(yu)物(wu)理(li)實體和工(gong)業連接之(zhi)間。施耐德電(dian)氣將(jiang)邊(bian)緣(yuan)計算分(fen)(fen)為本地(di)邊(bian)緣(yuan)計算數(shu)(shu)據中(zhong)心和區域邊(bian)緣(yuan)計算數(shu)(shu)據中(zhong)心兩種(zhong)類型(xing)。對于(yu)工(gong)業企業來說(shuo),邊(bian)緣(yuan)側往(wang)小(xiao)了說(shuo)可(ke)以是指(zhi)工(gong)業網關,往(wang)大了說(shuo)可(ke)以指(zhi)生產車間、配送倉庫,對于(yu)一(yi)些大型(xing)集團(tuan)甚至(zhi)可(ke)以是指(zhi)某個(ge)分(fen)(fen)廠,并同(tong)時擁有數(shu)(shu)千個(ge)本地(di)邊(bian)緣(yuan)站點需要管理(li),管理(li)人(ren)員面(mian)臨著必須兼(jian)顧多個(ge)站點的(de)挑戰(zhan),然而現場(chang)人(ren)手往(wang)往(wang)不足甚至(zhi)完全沒有。
如何以標準化的方式對所有邊緣站點的設備進行維護?不同的工業解決方案商有不同的應對策略,施耐德電氣的兩大“絕招”值得借鑒。一方面,施耐德電氣能夠為用戶提供基于云的管理工具;以實現對所有資產的遠程可視化和主動控制;另一方面,施耐德電氣還能利用大數據分析和人工智能,幫助客戶解決人力資源不足等挑戰,實現無人值守的運維管理。
除了多站點的(de)(de)(de)管理值(zhi)得關(guan)注(zhu),史揚也認(ren)為,邊緣計算在行業落地面臨的(de)(de)(de)首要挑戰并不是技術(shu)本(ben)身(shen),而(er)是厘(li)清技術(shu)究竟能(neng)給行業的(de)(de)(de)特(te)定(ding)應(ying)用場(chang)景帶(dai)來什么樣的(de)(de)(de)提(ti)質降本(ben)增(zeng)效的(de)(de)(de)商業價值(zhi)。只有(you)獲得客戶的(de)(de)(de)價值(zhi)認(ren)可,才(cai)有(you)機會去迭(die)代和推廣(guang)邊緣計算的(de)(de)(de)應(ying)用。
史(shi)揚對此表(biao)示:“邊(bian)緣(yuan)計算還處(chu)于產(chan)(chan)業(ye)(ye)探索期(qi),需要從(cong)點(dian)切(qie)入,也就是客戶的(de)(de)(de)痛(tong)點(dian)或者(zhe)(zhe)價值場景(jing)切(qie)入。獨行者(zhe)(zhe)疾,眾行者(zhe)(zhe)遠,生態(tai)是產(chan)(chan)業(ye)(ye)發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)關鍵。發(fa)展(zhan)邊(bian)緣(yuan)計算產(chan)(chan)業(ye)(ye)僅靠個別企(qi)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)力(li)量是遠遠不夠的(de)(de)(de),比如工(gong)業(ye)(ye)企(qi)業(ye)(ye)可(ke)能缺乏(fa)邊(bian)緣(yuan)側的(de)(de)(de)相關AI、分布式(shi)計算等技(ji)術,而ICT企(qi)業(ye)(ye)缺少工(gong)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)know-how,需要產(chan)(chan)業(ye)(ye)鏈(lian)上下(xia)游,特別是OT產(chan)(chan)業(ye)(ye)和ICT產(chan)(chan)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)開放協作。”
在對生態的認識上,施耐德電氣也是“英雄所見略同”。施耐德電氣作為物理基礎設施供應商,通過過去幾年的努力,已經成功構建了整合物理基礎設施供應商、系統集成商、IT設備制造商、托管服務供應商和最終用戶在內的相互協同的合作伙伴生態系統,可以以標準化、可預測、高效、可靠的方式跨站點交付和管理邊緣數據中心。
而施耐德電氣業務領域廣泛的優勢無疑為其邊緣計算業務的落地加分,施耐德電氣在工業領域具有深厚的積累,也是工業自動化領域的先行者,能夠基于EcoStruxure平臺和豐富的行業經驗賦能生態圈合作伙伴,從而為客戶提供一站式的解決方案。
驅動產業鏈變革的力量
施耐德電氣認為雖然邊緣計算能為工業企業帶來諸多受益,但是如果只(zhi)把邊緣計算簡單看作一種技術,那可能還是低估了它的價值。從某種意義上來說,邊緣計算正在驅動整個產業鏈的變革。
林(lin)密(mi)以(yi)汽(qi)(qi)車(che)行(xing)(xing)(xing)(xing)業(ye)為例,對汽(qi)(qi)車(che)行(xing)(xing)(xing)(xing)業(ye)的(de)數字化轉型進(jin)行(xing)(xing)(xing)(xing)了(le)說(shuo)明。過(guo)去(qu)的(de)汽(qi)(qi)車(che)制(zhi)造(zao)(zao)商,就(jiu)是把(ba)鋼(gang)鐵變成一輛(liang)輛(liang)飛馳的(de)“駿馬(ma)”,以(yi)販(fan)賣鋼(gang)鐵為主。但是現在,基于(yu)邊緣計算(suan),從研發(fa)到制(zhi)造(zao)(zao)到銷售再到無人(ren)駕(jia)駛的(de)整個汽(qi)(qi)車(che)產(chan)業(ye)鏈都發(fa)生了(le)顛覆性的(de)變革,未(wei)來汽(qi)(qi)車(che)制(zhi)造(zao)(zao)商將向(xiang)“出行(xing)(xing)(xing)(xing)服務提供(gong)商”進(jin)行(xing)(xing)(xing)(xing)轉型,以(yi)提升(sheng)客戶出行(xing)(xing)(xing)(xing)服務體驗為導向(xiang)。
在(zai)制造(zao)端,分布(bu)在(zai)車(che)(che)(che)(che)間內(nei)的(de)(de)(de)邊(bian)緣站點使得管理層可(ke)以(yi)隨時(shi)知悉訂單的(de)(de)(de)執行(xing)情(qing)況,信息(xi)的(de)(de)(de)透(tou)明化(hua)為智能(neng)制造(zao)的(de)(de)(de)實(shi)踐奠定了基礎;在(zai)銷(xiao)售(shou)端,汽(qi)車(che)(che)(che)(che)體驗店(dian)可(ke)以(yi)通過AR、VR技術(shu)為客戶提(ti)(ti)供浸入式體驗;研發(fa)端可(ke)以(yi)利用CAD,CAE等仿真技術(shu)研發(fa)新(xin)車(che)(che)(che)(che)和(he)縮短新(xin)車(che)(che)(che)(che)上(shang)市的(de)(de)(de)周期(qi);汽(qi)車(che)(che)(che)(che)上(shang)路后,無(wu)人(ren)駕駛(shi)大(da)大(da)提(ti)(ti)高了駕駛(shi)的(de)(de)(de)安全性和(he)出(chu)行(xing)的(de)(de)(de)舒適型。所以(yi)這些需求的(de)(de)(de)實(shi)現(xian)都要依(yi)賴(lai)于邊(bian)緣計(ji)(ji)算的(de)(de)(de)能(neng)力。未(wei)來,道路上(shang)的(de)(de)(de)人(ren)、車(che)(che)(che)(che)、物將相互連接,形成一張復(fu)雜的(de)(de)(de)網絡(luo),大(da)量(liang)的(de)(de)(de)交通數據(ju)(ju)會(hui)在(zai)邊(bian)緣側得以(yi)產生、處理,由于邊(bian)緣計(ji)(ji)算的(de)(de)(de)儲(chu)(chu)存和(he)大(da)數據(ju)(ju)分析的(de)(de)(de)能(neng)力有(you)限,很多數據(ju)(ju)則被進一步(bu)上(shang)傳至(zhi)云(yun)端,利用超大(da)規模的(de)(de)(de)云(yun)計(ji)(ji)算能(neng)力進行(xing)進一步(bu)的(de)(de)(de)存儲(chu)(chu)和(he)計(ji)(ji)算,邊(bian)云(yun)協同(tong),將徹(che)底改變(bian)人(ren)們的(de)(de)(de)出(chu)行(xing)方式……
施耐德電氣表(biao)示,正是因為(wei)整個產業鏈的(de)協(xie)作(zuo),邊(bian)緣計算的(de)玩(wan)家也不能再像過去那樣(yang)只(zhi)專注(zhu)于自身專精的(de)領域,而是積極擁抱生態。從(cong)集中(zhong)式的(de)數據(ju)中(zhong)心,到分(fen)散式的(de)數據(ju)中(zhong)心,再到邊(bian)云協(xie)同,邊(bian)緣計算正在(zai)迸發超(chao)乎想象的(de)力量(liang),為(wei)產業帶來無窮活力!