制造業(yè)是邊緣計算的最佳用武之地的原因是什么

隨著物聯(lián)網(wǎng)設備變得越來越普遍，邊緣計算正在迅速進入各個行業(yè)。最有前途的邊緣計算用例之一是在工業(yè)制造業(yè)中，在那里新技術可能會導致巨大的生產(chǎn)力提高。

盡管工業(yè)自動化已經(jīng)進行了數(shù)十年，但自80年代和90年代以來，年生產(chǎn)力的提高仍然相對較小。美國的工廠平均已有25年的歷史，并且里面裝滿了幾乎有十年歷史的機器。但隨著公司尋找投資機會和需要升級的領域，由邊緣計算支持的新一代智能機器正成為希望將其運營帶入數(shù)字時代的公司的誘人選擇。

什么是邊緣計算？

傳統(tǒng)的云網(wǎng)絡形成了用于收集和處理數(shù)據(jù)的集中式系統(tǒng)。數(shù)據(jù)由連網(wǎng)設備在網(wǎng)絡邊緣收集，并傳輸回中央云服務器，然后，服務器的計算資源對數(shù)據(jù)進行處理，并對其進行分類和存儲，以供以后使用。在某些情況下，服務器會向網(wǎng)絡邊緣的設備發(fā)送指令。

基于云的計算涉及到大量動態(tài)數(shù)據(jù)。而所有這些在有限帶寬通道上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，加上它們必須經(jīng)過一定距離才能到達而導致的延遲，會減慢整個系統(tǒng)的速度。在某些情況下，延誤只是小小的不便，而在其他情況下，它們會導致嚴重的問題。自動駕駛汽車經(jīng)不起幾毫秒時間來讓云計算分析它的傳感器數(shù)據(jù)，并告訴它在紅燈前停下來。

邊緣計算是一種分散處理負載的分布式開放式體系結(jié)構(gòu)。設備無需傳輸在網(wǎng)絡邊緣收集到的所有數(shù)據(jù)，而是在本地或者更靠近數(shù)據(jù)源的地方處理數(shù)據(jù)，這有助于避免嚴重的“最后一公里”延遲問題。（來自iothome）對于需要快速決策的設備，在本地處理數(shù)據(jù)可以讓它們做出更快的響應。此外，通過本地分析，可以將僅僅相關的數(shù)據(jù)發(fā)送回云服務器來減輕網(wǎng)絡負載。

為了更容易理解邊緣計算，不妨想象一下收費公路上用于計費的攝像頭。在云計算架構(gòu)中，攝像頭拍攝汽車牌照照片，并將整個照片傳輸?shù)皆贫?，在云端，程序處理圖像，識別牌照號碼，并將該號碼記錄到計費系統(tǒng)中，以向車主收取通行費用。在這種安排下，由于傳送了所有圖像，因此通過網(wǎng)絡傳輸了大量數(shù)據(jù)。

在邊緣計算應用中，攝像頭會立即處理圖像，識別車牌號，然后只將該號碼傳回云端，以開始計費過程。通過這樣做，使流經(jīng)網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)非常少，這為其他應用程序釋放了帶寬。此外，如果由于某種原因?qū)е聰z像頭與服務器的連接中斷，它還允許攝像頭繼續(xù)分析數(shù)據(jù)。

制造業(yè)邊緣計算的好處

對于工業(yè)來說，潛在的邊緣計算用例非常重要。邊緣計算可以大大降低互連系統(tǒng)的復雜性，從而更易于實時收集和分析數(shù)據(jù)。它還可以允許設備在網(wǎng)絡連接不穩(wěn)定或不具有成本效益的遠程站點中收集關鍵數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以在本地收集和分析，并且在可以連接網(wǎng)絡的情況下，才會將關鍵數(shù)據(jù)傳輸回中央網(wǎng)絡。邊緣計算和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設備的結(jié)合將使簡化工業(yè)流程、優(yōu)化供應鏈和創(chuàng)建智能工廠變得更加容易。

邊緣計算將使工業(yè)設備能夠在沒有人為干預的情況下自主決策。傳感器數(shù)據(jù)可以監(jiān)測機器的運行狀況，然后加速或減慢操作以優(yōu)化使用。裝有運動、溫度和氣候傳感器的智能工廠可以調(diào)節(jié)照明、冷卻和其他環(huán)境控制，以最有效地利用電力。而這只是利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設備的一系列邊緣計算示例之一。預測分析可以確定組件何時將要發(fā)生故障，從而確?？梢栽诓粨p失生產(chǎn)力的情況下對它們進行更換。

對于正在擴張業(yè)務或啟動新業(yè)務的制造企業(yè)公司來說，邊緣計算應用的分散性質(zhì)可以大大減少啟動時間和成本。智能機器將能夠在沒有大型中央數(shù)據(jù)中心（基于云）的幫助下運行。（來自物聯(lián)之家網(wǎng)）由于數(shù)據(jù)可以在本地收集和分析，因此可以以最小的數(shù)據(jù)基礎設施占地面積在現(xiàn)場設置移動設備，這將有助于縮短供應鏈，并在人們難以進入的市場中創(chuàng)造機會。

更準確的資產(chǎn)管理和更高的運營可見性將使制造公司能夠識別需要改進的流程。邊緣計算提供 “永遠在線”連接形式的能力將減少系統(tǒng)停機的可能性，并提供更大的靈活性。這些和其他邊緣計算應用也已進入農(nóng)業(yè)領域，以大大提高效率和生產(chǎn)力。

邊緣計算還形成了機器學習網(wǎng)絡框架，使得機器人驅(qū)動的自動化制造成為可能。與基于云的架構(gòu)相比，通過邊緣網(wǎng)絡收集和傳輸數(shù)據(jù)的機器人能夠更快地識別不規(guī)則并消除低效問題。該系統(tǒng)的分布式特性也使其更加穩(wěn)健，從而確保更高的正常運行時間和生產(chǎn)力。

由于邊緣計算的潛力，工業(yè)制造正處于革命的邊緣。結(jié)合新一代智能物聯(lián)網(wǎng)邊緣設備，邊緣計算應用將在未來幾十年內(nèi)徹底改變制造方式，以提高效率和生產(chǎn)力，同時控制成本。