邊緣計算設備通常是提供進入企業網絡的入口點的設備。這意味着白領辦公室中使用的普通路由器或交換機實際上是邊緣計算設備。儘管流行的硬件在受控環境中可能會發揮出色的作用，但它將難以在重型設備全天候工作或物理接觸頻繁的工廠或設施中充當工業邊緣計算硬件。尋找適用的，持久的硬件所面臨的挑戰是41％的利益相關者難以在其設施中採用工業雲的原因之一。
本文將討論：
在設施中採用工業雲的挑戰
開發適用於最終用戶的工業邊緣計算硬件的重要性
工業邊緣計算硬件的精確設計如何提高工業雲的採用率
瞭解邊緣計算硬件行業所面臨的挑戰
將雲計算集成到製造或工業過程中的任務完全由軟件和通信服務提供商來驅動。這就是爲什麼來自工業雲領域的所有新聞都集中在5G連接性、基於TSN協議的OPC UA和IIoT互連性上。儘管對工業雲的浮華方面的關注及其收益創造了90億美元的市場份額，但它已將硬件降級，這將推動更全面地採用該技術。但是麥肯錫的統計數據表明事實並非如此。這是因爲，如果正確實現硬件設計，到2025年，邊緣計算可能會將硬件市場的價值增加到2150億美元。爲了使工業邊緣計算硬件發揮其潛力，必須克服開發耐用的工業硬件的挑戰，該硬件可以在交付邊緣計算的同時承受車間作業的嚴苛考驗。邊緣計算設備面臨的其他挑戰是將功能和耐用性與美學相匹配。突出此問題的方案是工業用途的IoT應用程序和設備的設計。儘管應用程序可以在當今占主導地位的超薄設備或硬件上運行，但這種設備在以熱和油爲主導的工業世界中不太可能持續超過一年。這就是爲什麼37％的製造商爲採用雲或使雲解決方案正常運行而感到掙扎的原因。爲了提高工業設施中雲計算和邊緣計算的採用率，供應商和服務提供商必須努力開發適用的工業邊緣計算硬件。只有這樣，才能在純淨整潔的實驗室中開發出豐富的計算資源和直觀的應用程序界面，以使其易於在不同的製造業中使用或採用。
瞭解設計適用的工業邊緣計算硬件的過程
要設計滿足工業應用挑戰的工業邊緣計算硬件，必須考慮不同的要求。這些要求包括：
耐用性 –在設計工業邊緣計算硬件時，耐用性必須再次成爲關鍵考慮因素。這是由於車間操作的混亂和物理屬性所致。這意味着在設計硬件時，必須使用能夠承受高溫，增強的振動和液體溢出的耐用材料製成。邊緣硬件還必須能夠在這些條件下長期運行。
美學和體系結構 –爲了將計算帶到設施的最深處，必須從美學角度設計容納邊緣計算資源的硬件，以便集成到各種設備中。因此，其構建是供應商以及工業邊緣計算設備的最終外觀必須考慮的關鍵因素。這是因爲吸引最終用戶的商業硬件很可能在不同的市場中表現良好。
電力或能源需求 –硬件設備使用的能源增加了運行設施的總間接費用（TOC）。對採用工業雲技術感興趣的製造商通常會在採取行動之前先計算採用的TOC，並且能源需求屬於支出一欄。這就是爲什麼工業邊緣計算硬件應該由超低功率的微控制器單元組成。
網絡安全 –保護生產數據一直是在設施內集成工業雲的關鍵考慮因素。因此，必須保護軟件應用程序和硬件設備捕獲的數據免受竊聽者和黑客的攻擊。爲了減輕安全風險，必須使用硬件加密加速器或反向工程防火牆的集成來規避網絡威脅。
IDC分析師Ashish Nadkami支持這些突出的觀點，建議工程師應避免選擇與特定供應商的應用程序或生態系統相關的定製邊緣硬件。相反，工程師和IT經理應專注於選擇或定製耐用，非專有且可長期使用的行業標準硬件。EXOR JSmart系列的人機界面就是滿足這些建議的工業邊緣計算硬件的例子。
適用的工業邊緣計算硬件如何提高工業雲採用率
從美學上講，具有直觀用戶界面的工業邊緣計算硬件簡化了以多種方式捕獲數據和進行計算的過程。例如使用2D或3D可視化技術來探索捕獲的數據和相關信息。除了來自集中式雲平臺的可視化指令外，車間關係和變量的可視化表示使員工易於理解任務並採取行動。可視化還簡化了在車間中安裝邊緣硬件的過程。從而消除了許多製造商說的他們設置雲服務以按預期運行時會遇到的困難。在工業邊緣計算硬件中集成語音識別和計算機視覺工具等新興功能的能力也將成爲許多製造商的賣點，這將導致雲採用率的提高。
結論
硬件，軟件和其他相關技術之間的積極共生關係有望推動邊緣計算的採用率。藉助合適的硬件，可以將ML，AI，計算機視覺和語音識別工具集成到工業邊緣計算硬件中。因此，邊緣計算的活力爲企業提供了探索新興技術如何推進工業流程的機會，尤其是在硬件領域。
附錄：JSmart：定義了新的Smart Edge設備細分
儘管工業界專注於雲功能，但對功能強大且易於使用的邊緣設備的需求卻在悄然增長。JSmart系列以Wifi，內部溫度傳感器和3軸加速度計以及功能強大的Web瀏覽器和圖形加速器開始其生命，隨着基於TSN技術的OPC UA的出現改變了OT格局，新一代的應用得以開發。
