


萬物互聯、萬(wan)物(wu)感(gan)知(zhi)的(de)智(zhi)能(neng)社(she)會(hui)隨(sui)著(zhe)物(wu)聯(lian)網(wang)的(de)發(fa)展(zhan)相(xiang)伴(ban)而(er)生(sheng),邊(bian)緣(yuan)計(ji)算(suan)係(xi)統(tong)也(ye)因(yin)此(ci)應(ying)聲(sheng)而(er)出(chu)。對(dui)物(wu)聯(lian)網(wang)而(er)言(yan),邊(bian)緣(yuan)計(ji)算(suan)技(ji)術(shu)取(qu)得(de)的(de)突(tu)破(po)意(yi)味(wei)著(zhe)許(xu)多(duo)控(kong)製(zhi)將(jiang)通(tong)過(guo)本(ben)地(di)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)處(chu)理(li)而(er)無(wu)需(xu)交由雲端處理,處理過程將在本地邊緣計算層完成。這無疑將大大提升處理效率,減輕雲端的負荷。
Q:工業物聯網產生的數據量越來越大,形成一個複雜的數據集,需要想辦法進行管理。邊緣計算在這個過程中扮演什麼角色?
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倍福工業PC產品經理
Felix Wildemann
Felix Wildemann:
傳統的自動化對開放以及與外界聯網的態度非常謹慎,因為當生產車間與 IT 技術互聯時,其安全性和穩定性可能會受到質疑。將兩個領域直接聯網往往會需要采取一些折中方案。
邊緣計算可能是控製數據複雜度以及無需犧牲 IT 和 OT 網絡任何一方的關鍵技術的首選。它在邊緣設備中預選、分類和處理數據,過濾出真正相關的過程數據。所有邊緣函數也可以直接在負責控製的工業 PC 上(shang)執(zhi)行(xing)。同(tong)時(shi),它(ta)在(zai)邊(bian)緣(yuan)設(she)備(bei)中(zhong)有(you)針(zhen)對(dui)性(xing)地(di)解(jie)耦(ou)和(he)預(yu)處(chu)理(li)相(xiang)關(guan)過(guo)程(cheng)數(shu)據(ju)方(fang)麵(mian)也(ye)有(you)很(hen)大(da)的(de)優(you)勢(shi)。這(zhe)對(dui)於(yu)升(sheng)級(ji)改(gai)造(zao)方(fang)案(an)來(lai)說(shuo)尤(you)其(qi)如(ru)此(ci),因(yin)為(wei)在(zai)升(sheng)級(ji)改(gai)造(zao)方(fang)案(an)中(zhong),邊(bian)緣(yuan)設(she)備(bei)被(bei)整(zheng)合(he)到(dao)現(xian)有(you)的(de)設(she)備(bei)設(she)計(ji)方(fang)案(an)中(zhong)。物(wu)聯(lian)網(wang)功(gong)能(neng)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)改(gai)造(zao)專(zhuan)用(yong)邊(bian)緣(yuan)設(she)備(bei)的(de)方(fang)式(shi)引(yin)入(ru)到(dao)現(xian)有(you)的(de)應(ying)用(yong)中(zhong),無(wu)需(xu)日(ri)後(hou)對(dui)控(kong)製(zhi)器(qi)軟(ruan)件(jian)或(huo)硬(ying)件(jian)進(jin)行(xing)任(ren)何(he)改(gai)動(dong)。但(dan)在(zai)很(hen)多(duo)情(qing)況(kuang)下(xia),也(ye)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)為(wei)未(wei)預(yu)先(xian)考(kao)慮(lv)的(de)工(gong)廠(chang)固(gu)定(ding)設(she)備(bei)的(de)改(gai)造(zao)方(fang)案(an)額(e)外(wai)提(ti)供(gong)專(zhuan)用(yong)的(de)邊(bian)緣(yuan)設(she)備(bei)。
Q:邊緣計算能夠預處理傳感器數據、處理軟件應用程序,甚至計算 AI 公式。用戶在選擇邊緣軟件時需要考慮哪些方麵?哪些技術是必備的?
Felix Wildemann:
一個能高效融合 IT 和 OT 技術的模塊化軟件平台是實現一體化邊緣計算解決方案的基礎。其模塊化特質意味著我們可以將其比作一個 APP,即(ji)用(yong)戶(hu)可(ke)以(yi)從(cong)邊(bian)緣(yuan)設(she)備(bei)中(zhong)的(de)各(ge)種(zhong)選(xuan)項(xiang)中(zhong)選(xuan)擇(ze)並(bing)執(zhi)行(xing)他(ta)們(men)實(shi)際(ji)所(suo)需(xu)的(de)功(gong)能(neng)。不(bu)僅(jin)如(ru)此(ci),他(ta)們(men)無(wu)需(xu)具(ju)備(bei)任(ren)何(he)額(e)外(wai)的(de)編(bian)程(cheng)技(ji)能(neng),他(ta)們(men)隻(zhi)需(xu)使(shi)用(yong)現(xian)成(cheng)的(de)功(gong)能(neng)塊(kuai),快(kuai)速(su)、輕鬆地整合這些功能塊。
真正重要的是,邊緣設備要與機器具有相同的“語言”。它還必須提供安全、標準化的 IT 協xie議yi和he機ji製zhi,讓rang機ji器qi能neng夠gou通tong過guo邊bian緣yuan設she備bei間jian接jie和he安an全quan地di鏈lian接jie到dao雲yun服fu務wu器qi或huo本ben地di服fu務wu器qi。這zhe方fang麵mian也ye強qiang調tiao了le國guo際ji接jie口kou和he協xie議yi標biao準zhun在zai這zhe種zhong情qing況kuang下xia的de重zhong要yao性xing,因yin為wei它ta們men能neng夠gou將jiang各ge種zhong設she備bei組zu件jian完wan全quan整zheng合he在zai一yi起qi,打da造zao一yi個ge真zhen正zheng的de集ji成cheng式shi邊bian緣yuan解jie決jue方fang案an。
倍福的 TwinCAT 控製軟件可為實現這一目標提供各種功能塊和協議。這意味著,邊緣設備中的 TwinCAT ADS 協議或 OPC UA 可用於采集設備側數據,而無需對控製計算機的 TwinCAT 程序代碼進行任何修改。除了標準的 IT 協議之外,OT 還支持常用的雲供應商和私有雲方案使用的協議。
將(jiang)邊(bian)緣(yuan)設(she)備(bei)和(he)控(kong)製(zhi)器(qi)完(wan)全(quan)融(rong)合(he)是(shi)一(yi)門(men)精(jing)細(xi)的(de)藝(yi)術(shu)。這(zhe)不(bu)僅(jin)僅(jin)是(shi)一(yi)個(ge)從(cong)控(kong)製(zhi)器(qi)采(cai)集(ji)數(shu)據(ju)並(bing)使(shi)其(qi)可(ke)用(yong)的(de)問(wen)題(ti),邊(bian)緣(yuan)軟(ruan)件(jian)的(de)設(she)計(ji)也(ye)必(bi)須(xu)防(fang)止(zhi)它(ta)損(sun)害(hai)控(kong)製(zhi)器(qi)的(de)可(ke)用(yong)性(xing)和(he)實(shi)時(shi)能(neng)力(li)。同(tong)時(shi),相(xiang)關(guan)的(de)過(guo)程(cheng)數(shu)據(ju)必(bi)須(xu)傳(chuan)輸(shu)回(hui)控(kong)製(zhi)器(qi),以(yi)實(shi)現(xian)設(she)備(bei)生(sheng)產(chan)可(ke)追(zhui)溯(su)的(de)優(you)化(hua),實(shi)現(xian)預(yu)測(ce)性(xing)維(wei)護(hu),並(bing)盡(jin)可(ke)能(neng)減(jian)少(shao)設(she)備(bei)停(ting)機(ji)時(shi)間(jian)。得(de)益(yi)於(yu)倍(bei)福(fu)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),這(zhe)一(yi)過(guo)程(cheng)在(zai)運(yun)行(xing)時(shi)不(bu)會(hui)受(shou)到(dao)任(ren)何(he)限(xian)製(zhi):TwinCAT 使用同一套軟件平台實現控製器和所有物聯網任務。TwinCAT 采用模塊化結構,因此可以完全根據具體的應用需求進行調整。
諸如 Docker 等容器技術也適合在同一個設備上整合所有所需的功能。Docker 係xi統tong不bu僅jin能neng夠gou引yin導dao和he優you化hua邊bian緣yuan軟ruan件jian的de執zhi行xing,節jie省sheng資zi源yuan,而er且qie還hai能neng夠gou幫bang助zhu將jiang第di三san方fang應ying用yong程cheng序xu和he功gong能neng直zhi接jie集ji成cheng到dao邊bian緣yuan設she備bei中zhong。即ji客ke戶hu的de特te定ding功gong能neng也ye可ke以yi在zai邊bian緣yuan設she備bei中zhong進jin行xing部bu署shu,並bing與yu TwinCAT 並行運行。
Q:在這種情況下,我們需要處理越來越多的任務,因此也需要滿足更多的硬件要求。用戶在選擇合適的邊緣計算硬件時應該注意什麼?
Felix Wildemann:
隻(zhi)有(you)當(dang)硬(ying)件(jian)和(he)軟(ruan)件(jian)都(dou)與(yu)物(wu)聯(lian)網(wang)和(he)控(kong)製(zhi)器(qi)方(fang)法(fa)完(wan)全(quan)一(yi)致(zhi)時(shi),邊(bian)緣(yuan)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)才(cai)能(neng)發(fa)揮(hui)作(zuo)用(yong)。這(zhe)需(xu)要(yao)一(yi)個(ge)可(ke)擴(kuo)展(zhan)的(de)產(chan)品(pin)係(xi)列(lie),即(ji)具(ju)有(you)不(bu)同(tong)性(xing)能(neng)等(deng)級(ji)的(de)結(jie)構(gou)超(chao)緊(jin)湊(cou)、模塊化和多功能的工業 PC,它們可以根據所需的計算能力和接口,以及可用的安裝空間,完全適應相關的邊緣計算應用場景的需求。
倍福的做法確保了我們裝有 TwinCAT 軟件的工業 PC 既可用作控製計算機,也可用作邊緣控製設備,因此,可以說,硬件具有傳統工業 PC 無與倫比的優勢,如長期可用性、堅(jian)固(gu)耐(nai)用(yong)性(xing)和(he)長(chang)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。同(tong)時(shi),我(wo)們(men)的(de)方(fang)案(an)也(ye)能(neng)夠(gou)直(zhi)接(jie)整(zheng)合(he)工(gong)業(ye)總(zong)線(xian)係(xi)統(tong),這(zhe)樣(yang)就(jiu)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)在(zai)邊(bian)緣(yuan)設(she)備(bei)中(zhong)采(cai)集(ji)現(xian)場(chang)的(de)各(ge)個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)數(shu)據(ju)以(yi)及(ji)控(kong)製(zhi)器(qi)數(shu)據(ju)。Microsoft Windows 和 TwinCAT/BSD® 這兩個操作係統都支持倍福自己的 TwinCAT 控製軟件、所有 IT 協議和 Docker 功能。
因此,用戶可以使用倍福的所有工業 PC 係列,而不會受特定的硬件限製。我們的產品係列具有模塊化、可擴展性和靈活性高的優點,為創建集控製器、物聯網和邊緣計算為一體的解決方案提供了完美的條件。
關於德國倍福
倍福(Beckhoff)公司總部位於德國威爾市。作為全球自動化技術的驅動者,倍福定義了自動化領域的許多國際標準。公司所生產的工業 PC、現場總線模塊、驅動產品和TwinCAT自動化軟件構成了一套完整的、相互兼容的控製係統,可為各個工控領域提供開放式自動化係統和完整的解決方案。倍福於1997年進入中國市場,致力於幫助製造企業提升競爭優勢,加速轉型升級。倍福在業內享有“創新引擎”的美譽,公司所倡導的PC控製技術具有良好的開放性,將IT技術、互聯網和自動化技術完美融合,助力實現工業 4.0 和智能製造。憑借領先的技術優勢和豐富的行業知識,倍福的創新產品和解決方案廣泛應用於風力發電、半導體、光伏太陽能、電子製造、金屬加工、包裝機械、物流輸送以及樓宇自控等眾多領域。
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