边沿计算.docx

《边沿计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《边沿计算.docx（8页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、边沿计算网络转载导语：今天，智能时代各种概念层出不穷，例如边沿计算就是一个刚刚开场进入流行阶段的方向，它终究意味着什么?它对工业消费的奉献将会表达在哪里?边沿计算(EdgeComputing)像是一个赶时髦的词，但是，随着两化交融与工业物联网的推进，我们留意到了在边沿侧的计算需求正在变得旺盛并且，边沿计算也像它的名字一样，它是IT与OT世界交融的边沿。边沿计算是什么不重要重要的它带给我们什么?哪些我们可以从这种计算中获益的方向?贝加莱是先进技术的指导者，这也使得他一直走在技术的前沿，边沿计算是IT与OT交融的前沿。今天，智能时代各种概念层出不穷，例如边沿计算就是一个刚刚开场进入流行阶段的方向，

2、它终究意味着什么?它对工业消费的奉献将会表达在哪里?怎样实现它，本文以贝加莱的边沿计算架构和实现为例，为产业界的朋友共享我们对于的认识，以及边沿计算在智能制造中所扮演的角色。1.OICT交融的时代智能时代的制造业将需要通过OICT的交融来实现数据的收集、传输、存储、分析，以实现最终对消费经过的品质、能耗、维护等的优化，进步整体的效率，这是整个的战略层面所需要实现的目的，这一切的目的必须基于设备的连接与数据收集的根底实现来到达。图1阐述了整个OICT交融的框架，从底层的传感器、变送器、仪表传送的数据通过PLC实现控制任务的处理，而另一方面，这些参数也会用于与消费整体优化的应用。图1-基于OICT

3、交融的应用场景架构1.1边沿计算扮演什么样的角色呢?简单的理解，技术是基于信号的控制，而边沿计算那么是基于信息的控制这是一个包含了策略优化、途径规划、分析等应用场景，为何采用边沿计算形式，又与任务的处理周期有关。1.2与时间处理有关的现场分层图2显示了从OT的现场控制到边沿节点再到云对于任务的时间需求变化，而贝加莱可以通过OPCUA与其它边沿计算系统、云平台进展数据的传输，可以选择自有的系统架构，也可以对接第三方的系统。图2-不同层级的数据连通从图2可以看出，边沿计算处理的与现场的高速响应到达S级的响应不同，在mS这个级别，而云计算那么处理的是更为大的时间周期的数据，如秒、分钟、小时、天、月。

4、2.工业物联网(IIoT)IIoT-工业物联网也被以为是将来最为重要的实现的手段，包括了德国工业4.0组织在其智能制造中也将IIoT作为整个架构的重要一环，IIC作为重要的推动物联网技术的气力，也发布了其针对工业物联网的架构设计，而对于中国，ECC也将为工业物联网提供实现途径。目前，这些组织间的沟通也变得严密，并出现了明显的技术交融迹象。2.1边沿计算的目的与功能边沿计算本身即是实现IIoT的一个重要方向，图3显示了边沿计算所关注的问题：图3-边沿计算的功能与目的边沿计算是一个较为全局的概念，它包括了(1)数据的感悟(传感技术)，以及数据的(2)收集(总线连接)，包括数据的传输、存储与治理，并

5、在其根底上(3)分析(数据处理)，并且由此实现控制，而这里的控制更多的是在策略、优化、规划问题级的大范围的控制，亦或者归于系统控制。2.2IIoT的价值图4-IIoT为制造业带来的价值图4显示了工业物联网IIoT所要为智能工厂所带来的价值，包括在提升资产使用效率、有效的维护、减少当机等方面的奉献。3.边沿计算节点(EdgeNodes)为了实现对工厂的数据收集并实现边沿计算的任务，贝加莱为这个应用场景提供了OrangeBox和APROL两个应用场景的解决方案，当然，OrangeBox和APROL可以无缝集成，只是OrangeBox更为倾向于小型的、老旧的工厂，而APROL那么更为侧重于针对大型、

6、新的工厂数据收集。3.1为老旧工厂所提供的边沿节点OrangeBox是基于贝加莱PanelPC或者X20系列PLC与基于mapp的软件功能所集成的现场数据收集方案： (1)数据收集：借助于贝加莱的I/O模块丰富的种类，OrangeBox可以收集各种现场数据; (2)通过各种总线模块实现对具有总线接口的设备的数据收集，贝加莱的开放互联支持Profibus、Modbus、DeviceNet、CAN等传统现场总线以及基于以太网的如POWERLINK、Profinet、Ethernet/IP等。 (3)mapp软件的强大功能：mapp中强大的mappOEE、mappEnergy、mappAudit等可

7、以为现场的设备提供在OEE、能源监测、维护、审计追踪方面的效劳。图5-OrangeBOX的数据集成才能图5显示了OrangeBox具有的功能，如OEE、PackML-针对包装工业的数据收集，用于实现机器到MES的数据互联，Euromap实现注塑机与MES等治理系统的互联。3.2基于APROL的边沿计算架构图6是基于APROL的边沿计算架构，APROL内部提供了经过数据收集PDA(ProcessDataAcquisition)和能源监测的EnMon(EnergyMonitoring)、状态监测ConMon(ConditionMonitoring)、以及用于经过控制的APC/MPC集成才能。图6-

8、基于APROL的边沿计算架构4.边沿计算应用于产业图7以塑料行业的设备互联为例，描绘了边沿计算节点通过Euromap77来提供参数，为MES系统所访问，各个边沿节点的数据也可以通过MQTT/AMQP方式为云平台所收集，并通过云存储、分析方式为集团下的各个工厂提供数据优化与分析，并改善消费的质量、本钱与能耗。通过EUROMAP的集成，边沿节点可以提供以下数据信息给MES/ERP等上层系统。关于注塑机的通用信息(制造商,型号,序列号等)，当前配置和IMM状态包括模具、注射单元、功率单元以及在机器上相关改变的日志。作业治理：机器运行期间的作业信息以及消费循环的参数，以及从MES到IMM的传送作业信息

9、并启动消费的方法。数据集治理：IMM存储相关配置的信息叫数据集，这些数据包括了与IMM相关的额定工艺参数(时间，温度，压力)，同时也包括了安装的机械手系统，EUROMAP77.2允许信息在IMM和MES之间进展传输，用于构建一个数据集知识库。图7-边沿计算为注塑工厂实现架构5.贝加莱边沿计算架构贝加莱为边沿计算提供了整个集成才能的实现，包括了底层的POWERLINK提供S级的数据收集与控制需求，通过OPCUA接口实现S-mS级数据传输的需求，通过开放的接口提供面向云平台更长周期的数据传输。图8-贝加莱边沿计算产品族图8显示了贝加莱在产品级提供的支撑，通过具有现场收集才能的I/O、总线控制器，可

10、以将数据通过各种总线(RS485/CAN/Profibus/Modbus等)以及基于以太网的总线方式传输至于嵌入式控制器这些控制器作为现场设备、产线的边沿节点汇总数据。而对于EdgeController层那么可以采用OrangeBOX和APROL来进展数据的处理(收集、存储、分析)，并可通过边沿节点与云效劳平台建立连接，访问。整个边沿计算的架构是为了IIoT的实现而设计，它是技术与IT交融的延伸，今天的产业，IT与OT相互浸透，使得整个产业出现了更为快速的开展。6.边沿计算-效劳于消费效率的提升正如MckinseyDigtal2021年在其怎样导航制造业的数字化一文中所描绘的，数字化的应用最终会为制造业提供提升的时机，经过对大量企业的调研，Mckinsey得出数字化在工业4.0时代对于消费制造带来的效率提升包括了以下几个方面：降低30-50%机器的整体当机时间;通过知识来提升技术专业45-55%的消费效率;降低20-50%的库存本钱;降低10-20%的质量本钱;进步预测精度到85%;缩短20-50%的面市时间;降低10-40%的维护本钱;实现消费效率的提升。因此，我们讨论边沿计算、云计算、大数据分析、人工智能分析，不能为了概念而概念，必须效劳于制造业本身的晋级。