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你真的了解边缘计算吗

发表时间:2021-07-02 17:05:00

息技术(IT)和运营技术(OT)领域不断碰撞融合。各行业领域正在加大对大型和小型的操作设备和资产的投入,以便于数据更加丰富并利用它来加快操作和解决复杂的现场问题。这种转变背后的一个关键趋势是面向边缘的,而不是集中式或分层模型的自动化系统设计,这通常被称为边缘计算。你真的了解边缘计算设备吗?带着这个问题,接下来由英码小编为大家解答。

你真的了解边缘计算设备吗?

首先要明白的是,边缘计算不是凭空发展起来的。并不是指单一的技术。边缘计算与更广泛的更广的架构概念——分布式计算有关,其计算资源分布在整个系统中,而不是集中在主控制器或应用程序中。分布式控制系统工程师已经在实际工作中应用了这一概念。

然而,边缘计算不是分布式控制系统的演变,而是21世纪初形成互联网的全球分布式网络。大型集中式网络面临着固有的带宽限制和延迟问题。为了提高响应能力,需要将资源转移到在地理位置上更靠近需要它们的区域似乎更有意义。

同时,随着智能设备的激增和物联网的发展,有更多的本地计算资源和服务可用。这些功能正被推向自动化网络的最底层,在这里进行实际的检测和控制,这在边计算中称为“边”。根据讨论的范围,网络边缘可以看作是连接网络“最后一英里”中的任何一个元素,最好被看作有别于位于网络核心或云中的资源。

“边缘设备”可以指智能现场设备,如变送器、可编程逻辑控制器(PLC)和可编程自动化控制器(PAC),也可以指连接各种网络组件或桥接不同网络的边缘网关,如协议转换器、路由器和工业PC。类似的边缘设备越来越多地参与过程数据的汇总和规范化中。

边缘计算已经超出了提高资源利用率的范畴。借助功能更强大的边缘设备,我们可以为流程带来新的价值提升,比如本地过程托管可视化的、数据库、通信或者应用服务器的功能,从而减少对高维护PC的依赖并加强了IT集成。

学习边缘计算技能

通过设计,边缘计算体系结构融合了以前相互隔离的功能和技术。对于OT专家来说,利用这种转变可能需要开发新的技能。边缘计算方面的高级技能,包括系统设计、网络连接、数据库专业知识和安全性。以下是发展这些技能的一些要求。

 

1. 系统设计。要设计一个面向边缘的系统,需要有人知道所有设备是如何集成在一起的。边缘设备、计算机网络和软件系统都具有特定的资源限制,并且它交互质量会提高或降低将影响整个系统的有效性。当数据跨域传输时,互操作性成为一个更大的问题。有助于了解常见的数据交换格式(如JSON),以及如何在多个设备之间协作,高效地处理和组织数据。这些因素决定了系统的属性,例如可伸缩性。未来10年,随着IIoT集成的发展,这些属性会越来越重要。

2.网络连接。边缘计算通过更有效地利用网络资源来提高IT/OT系统的性能。因此,在使用边缘计算系统时,如果工程师知道如何衡量和管理计算机网络的性能的话是有很大帮助的。添加多个边缘设备会产生大量数据,这可能会降低通讯速度并导致网络拥塞。如果设计得当,它可以提高现场响应速度,减少核心资源的使用。采用高效的通信协议,如消息队列遥测传输(MQTT),可以进一步降低对带宽的需求。其他因素,例如可扩展性和容错性,在网络设计或设备和通信协议的选择中也起着一定的作用。

3.数据库专业知识。在IT和OT系统中,数据库对于数据存储、的分发和分析非常重要。边缘计算使得两者之间的联系更多、更加紧密,这就需要OT专家知道如何设计数据库,以及如何与之交互。数据库的安全性和效率可能会受到传入数据质量以及处理频率和类型的负面影响。专用软件包括一个开源的物联网连接工具,有助于边缘设备、数据库和云服务之间的数据共享,以及能够简化工业应用数据库连接的其他软件工具。

4. 安全性。在控制网络中,如果能够多点存储、访问和管理数据,不能想当然的认为:从物理和网络的角度来看,认为控制系统是安全的。使用这种网络的工程师必须熟悉潜在的风险和减轻风险的工具。工程师需要了解防火墙等网络安全设备的功能和实现,以及认证、加密和认证等数据保护功能。他们还应该能够在新设备和应用程序被引入网络之前对其安全性进行评估。

不要忽视边缘计算的必然性,或任何有助于IT/OT集成以及向IIoT过渡到的技术。随着日常设备的功能越来越强大,这就要求工程师用它做更多的事情。这是工程师面临的发展趋势,他们会利用自己的知识为内部和外部客户创造价值。在接下来的几年里,投资开发新知识、技能和连接方面的工程师会发现机会向他们敞开。

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