开箱评测：研华边缘智能系统EI-52.docx

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1、开箱评测：研华边缘智能系统EI-52无论构建什么样的物联网系统，都必须具备三个“必备”要素：传感器节点、网关和云网络。 网关是传感器节点与云端之间的过渡系统，负责双向传输信息和命令。 然而，由于距离的限制，网关功能得到了改进，现在与云共享部分处理工作负载，现在被认为是边缘计算资源。许多不同类型的设备可以被视为不同物联网系统中的网关。 例如，在家电物联网应用中，智能音箱可能起到网关的作用。 每个节点通过Wi-Fi或蓝牙连接到扬声器，扬声器传输信息和命令。 另一个示例可能是面向公众的 IoT 应用程序。 蜂窝基站充当网关，节点通过 4G LTE 或 5G 连接到它们，信息和命令由蜂窝基站传输。网关

2、也应用于需要工业计算机 (IPC) 的工业物联网 (IIoT) 应用程序。 在 IIoT 中，有很多网关的例子。 应用程序可能只是使用嵌入式计算机作为网关，而其他应用程序则使用全尺寸服务器机房。 然而，工业物联网中使用的许多网关只能执行基本功能，缺乏全面的软硬件支持。最近，我收到了研华 EI-52 (EI-52-S6A1) 边缘智能系统进行体验。 我把它拆箱，测试了系统，发现它使用起来很简单。 在本文中，我将使用 EI-52 来说明在为 IIoT 应用程序设置网关时应考虑的关键点和特征。在笔者家中摸索体验的EI-52 工业级计算机的三种应用 IPC 与普通的家用和办公用计算机有很大不同。 它们

3、可能安装在高温锅炉旁边或访客热点区域中碰撞可能性高的区域。 因此，工控机的机械设计需要更多地关注可靠性。 EI-52 的机械设计不仅专为极端环境而设计，而且还具有工业级坚固性设计，可在 -10 至 50 C 的温度下运行。 EI-52 有三个主要应用； 第一，室内设施，如商店、商场和百货公司； 二、工厂生产线自动化； 第三，零售和便利店的自助服务亭。 具有长期服务和支持的主流 Windows 操作系统 在过去调查服务器市场后，我注意到塔式服务器是零售行业中使用最广泛的服务器。 即使 Linux 的市场份额不断增长，Windows 操作系统仍然是零售行业使用的主流操作系统，因为商店经理和员工更熟

4、悉该操作系统，他们可以更轻松地在 Windows 下更改设置或进行基本的故障排除 . EI-52 使用 Windows 10 Enterprise Long-Term Servicing Channel (LTSC)，不仅提供熟悉的操作系统，而且保证长期的售后服务和支持。EI-52使用Windows 10企业版长期服务通道 EdgeX Foundry 和强大的技术生态系统 EdgeX Foundry 是一个高度灵活且可扩展的开源软件框架，可促进物联网边缘设备和应用程序之间的互操作性。 在实践中，网关需要使用 Docker 容器技术来执行 EdgeX Foundry。 由于EdgeX Found

5、ry 2018年版本的重大升级，其安全基础设施得到增强，计算资源需求降低。 此外，它现在使用Docker容器技术，而不是Hypervisor（VM，虚拟机），更轻量级，保留了大量硬件资源以供其他用途和未来扩展。 在较低的资源要求方面，旧版本的EdgeX，包括容器需要519MB的存储空间，而新版本只需要68MB。 模拟100个节点运行时，旧版本需要1302MB RAM，而新版本只需要27MB。 除了这个显着的节省之外，网关服务程序的初始化速度更快，从每个服务大约 35 秒到不到一秒。 我检查了EI-52所有预装软件使用的存储空间。 它只有大约 38 GB，包括操作系统、EdgeX Foundry

6、 和所有相关的软件程序。 EdgeX Foundry 拥有强大的技术生态系统，得益于各种硬件和软件供应商的支持。 其产品包括各种内置通信协议、多个传感器节点（如相机和条形码阅读器）的驱动程序和示例代码。 相关文档、历史问题、讨论记录也非常全面。 EdgeX Foundry 真正简化并加快了 IIoT 应用程序的开发。 EI-52的EdgeX控制面板界面 WISE-DeviceOn，高效的后端管理软件 在操作方面，EI-52 使用 EdgeX Foundry，它使用微服务来管理节点。 此外，网关也需要管理，因此研华开发了名为 WISE-DeviceOn 的设备管理解决方案。 WISE-Devic

7、eOn分为两部分，一是WISE-Agent，安装在被管理的设备上（这里是EI-52），二是WISE-DeviceOn云服务，由研华建立和运营 作为后端。 WISE-Agent 负责收集被管理设备的信息并传输到后端，同时从云端接收控制设备的命令。 通过后端，管理员可以在现场查看多个网关的实时状态，如网络连接状态、异常事件等。 如果检测到异常事件，则可以远程进行进一步诊断。 此外，可以进一步分析设备数据以进行预测性维护。 管理员可以通过无线方式更新所有网关上的固件，远程控制电源开关，以及配置通知条件。 更重要的是，WISE-DeviceOn 允许对多个网关（设备组）进行分组，从而可以进行批量操作。

8、 这节省了大量的时间和精力。 WISE-DeviceOn云端管理接口（设备名称若干遮盖） 公有云支持 EI-52采集现场所有信息后，需要上传到云端。 理论上，只要数据格式和协议正确映射到所需的云服务标准，任何云服务都可以使用。 如上所述，云是整个物联网运营中不可或缺的一部分。 通过云端的数据聚合，管理员可以了解现场设备的整体变化，从收集的数据分析中发现细微的模式，并进行后续的预测和响应。EI-52联机Microsoft Azure IoT Hub的后台管理画面（部份信息若干遮盖） 两个可选功能：推理加速和备份 EI-52 可以在本地进行 AI 推理，因为它与云端共享推理工作负载，这使得它更及时

9、、更省电，并降低数据传输成本（公有云服务通常按数据使用量收费）。 对此，EI-52 中的第 11 代 Intel Core i5/i3/Celeron 处理器使用内置的 AVX-512 VNNI 指令集，可通过利用 硬件进行计算。 您还可以选择将研华的 VEGA-330 AI 模块添加到 EI-52，该模块采用 mini-PCIe 封装，包含两个 Intel Movidius Myriad X VPU，可加快视频流的推理速度。 除了Edge AI模块，EI-52还可以搭载研华其他5G和Wi-Fi模块，满足云端和传感器的各种通信需求。 所有模块均经过兼容性、性能和热可靠性测试，以确保稳定运行。

10、网关对信息安全的要求比传感器节点和云网络更高，因为云服务器大多位于数据中心，系统受到严格监控和多层保护，而网关和传感器节点大多放置在开放环境和公共空间中，这使得 很难有充分的保护。 网关不仅可以通过互联网被黑客入侵，还可以通过物理方法被黑客入侵。 当单个传感器受到攻击时，通常只会造成很小的局部损坏，并且工作负载很容易被相邻节点覆盖。 但是，一旦网关受到攻击，影响将扩展到整个区域，不容忽视。 因此，EI-52 中安装可选的防病毒和数据备份和恢复软件实用程序。 研华已与软件供应商合作，测试并验证 McAfee 防病毒软件和 Acronis 数据备份和恢复软件可用于为 EI-52 提供所有必要的保护

11、和安全措施。 除了软件实用程序外，EI-52还有一颗硬件芯片（Infineon SLB9670XQ2.0），提供TPM 2.0安全相关功能，避免数据篡改。 同时，数据分散保存，即使黑客访问整个EI-52设备，没有验证密钥也无法正确解码其中的数据。EI-52方案整体示意图（绘图：陆向阳） 结论 从这次开箱体验中，可以得出结论，虽然一般的简单和基本的网关解决方案提供了足够的功能，但要长期稳定可靠地运行，全面的边缘智能解决方案是必须的。 此类解决方案应具有稳健的机械设计、良好的售后服务、强大的软件开发商生态系统、远程诊断/固件更新/批量操作、推理加速以及数据安全和保护。 EI-52 专注于这些关键点

12、，是在 IIoT 应用中发挥积极作用的理想边缘计算产品。 关于研华 自1983年创立以来，研华成为全方位的系统整合及设计服务的领导厂商。研华与系统整合商紧密合作，以提供各类广泛应用与横跨各种产业的完整解决方案。研华的使命就是充分实践智能地球的推手，成为自动化产业、嵌入计算机、物联网最具关键影响力的全球企业。（公司网址：） 关于研华IoT嵌入式平台事业群（Advantech Embedded IoT Group） 作为嵌入式平台的全球领导者，研华IoT嵌入式平台事业群不仅提供广泛的嵌入式平台与设计服务，更包含软硬件整合的物联网解决方案，帮助客户快速布署物联网应用。研华物联网解决方案包括M2.COM感知器、网关、Edge Intelligence Server (EIS) 和WISE-PaaSIoT软件平台。（网址： 关于研华嵌入式在线(Embedded IOT Online) 最便捷、权威的官方线上顾问式销售渠道。该团队于2015年，在IoT嵌入式平台事业群总部-深圳正式成立。为有效的服务客户，深圳嵌入式在线团队配有产品经理团队和技术支持团队，共同为客户提供最合适、性价比最高的嵌入式产品及方案。通过热线电话（400-001-9088）、研华在线商城（）及微信公众号（研华嵌入式），为客户提供从产品选型、采购到售后一站式服务，满足客户多元化需求，实现专业、高效沟通。