移動性是工業邊緣計算的未來

前言

工業流程的完全自動化依賴於連接性。爲了使物聯網（IoT）在不停機的情況下正常運行，必須實現低延遲通信，以確保互連的網絡可以在線和離線運行。這就是爲什麼將5G，邊緣計算，邊緣分析和基於TSN的OPC UA集成到車間的原因。但是在大多數情況下，驅動邊緣計算的硬件例如傳感器、人機界面（HMI）和智能邊緣技術，必須嵌入到較大的設備和系統中才能正常運行。因此，安裝不佳的智能設備，傳感器故障甚至車間事故都可能破壞正在進行的邊緣計算活動和其他自動化過程。這給我們留下了一個問題：“將邊緣計算集成到工業環境中的最佳選擇是什麼？”
本文將討論：

• 什麼是移動工業邊緣計算？
• 移動邊緣計算如何定義工業過程的未來
• 移動工業邊緣計算的好處
  

邊緣計算和移動設備

許多人認爲移動設備就是IoT設備，這是錯誤的，因爲從根本上說，移動設備是可以放入用戶手到的設備。另一方面，物聯網設備或對象是指可以訪問互聯網的任何項目，無論大小。這就是爲什麼大型工業設備或汽車可能是IoT設備，但絕對不是移動設備的原因。瞭解這種差異對於掌握移動性對工業邊緣計算的意義至關重要，這是一個大型設備可能具有的功能。如今，物聯網正在變得更加移動化，根據PWC的一項研究來看，這是因爲利益相關者試圖向全球偏遠地區提供互連服務，爲了降低服務成本並改善他們提供的服務。這些原因也將成爲向工業4.0和一般工業運營提供移動邊緣計算的主要驅動因素。

瞭解爲何工業邊緣計算將變得移動化

想象一下這樣一種場景，一輛通過車間運輸重型設備的自動引導車（AGV）失去了方向（座標），因爲它很難與雲重新連接。在這種情況下，要麼重型的AGV像瓷器商店裏的公牛一樣瘋跑，要麼就讓AGV停下來，導致停機。在這裏，移動邊緣計算設備監視AGV的運動並與之實時連接的能力將阻止不受控制的自動車輛的負面影響。因此，移動邊緣計算可以爲工業自動化過程增加額外的安全性。通過移動工業邊緣計算，可以簡化由IIoT設備生成的大型數據集的傳輸以及從集中式數據庫接收信息的過程。例如，車間技術人員只需帶着能夠連接車間內機器的移動的邊緣計算HMI進入設備即可。移動HMI在與車間設備連接的同時保持與雲的連接，增強了信息的實時傳輸。然後，可以使用此相互關聯的過程簡化維護過程，設備更新，並減輕與設備的計算資源相關的存儲問題。

工業邊緣計算可能沒有別的選擇只能成爲移動設備的另一個重要場景是捕獲數據並將計算能力傳遞到棕地車間的最深邊緣。儘管現在使用邊緣計算設備來從傳統設備捕獲特定數據，但是存在侷限性。這些限制是由於計算設備一次只能捕獲一個數據源，例如機器振動或溫度。因此，任務監視僅限於單個變量。

爲了能夠捕獲多個變量，例如CNC刀具速度，振動，溫度和能耗率，將需要多個傳感器。隨着變量數量的增加，必須添加更多的傳感器，這不是捕獲數據的經濟有效的方法。這種情況將導致工業邊緣計算領域探索配備多種應用程序或軟件的移動選項，這些應用程序或軟件可以實時捕獲來自不同來源的數據。移動邊緣計算技術還將能夠計算變化的數據，從而爲機器提供準確的操作信息。最後，邊緣計算會帶來各種各樣的網絡安全風險。統計數據顯示，有70％的邊緣設備不要求對第三方API進行身份驗證。而且，60％的工業邊緣計算設備不會本地或在源處對捕獲的數據進行加密。這爲攻擊者提供了巨大的漏洞，使他們可以利用殭屍程序，勒索軟件和分佈式拒絕服務攻擊。爲了彌補這些漏洞，原始設備製造商可能會轉向通過移動設備交付工業邊緣計算。這是因爲可以將移動邊緣計算設備設計爲具有數據加密功能，防病毒和身份驗證參數之類的功能。因此，爲進行工業邊緣計算創造了更安全的空間。

工業邊緣計算移動化的好處

此處提供的示例已經突出了工業計算移動化的一些最重要的好處，並有助於解釋爲什麼移動性是未來的趨勢。使移動性成爲邊緣計算服務提供商的重要考慮因素的其他好處包括：

降低成本–通過集成IoT，傳感器和邊緣計算技術，使棕地設施與智能工業概念保持一致的成本很高。爲了減少這些額外的支出，開發人員將考慮開發移動工業邊緣計算設備，這些設備可作爲棕地設施的單一事實來源。

將AI和機器學習引入設施–配備AI功能的移動設備可以增強工業邊緣計算，從而簡化設施內系統和流程的自動化。

增強工業中相關技術的集成–新興的技術解決方案，例如數字孿生技術和生成設計，需要車間內每項資產的數據才能提供準確的結果。因此，從設施的最深處捕獲數據的需求將增加對移動邊緣計算設備的需求。然後，這些設備可以捕獲新興技術正常運行所需的數據。

結論

工業邊緣計算的未來將由移動性來定義。這是由於它爲工業自動化帶來了資源節省，準確性，安全性和簡單性。爲了利用這種範式轉換，工業企業必須瞭解其對製造過程和系統的影響。只有這樣，企業才能集成移動工業邊緣計算以保持競爭優勢。