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大數(shù)據(jù)

邊緣計(jì)算“爆發(fā)”:如何讓海量工業(yè)數(shù)據(jù)成為生產(chǎn)力

2025China.cn   2022年03月23日

  數(shù)智時(shí)代,邊緣計(jì)算(Edge Computing)的熱度持續(xù)上升。2022年1月,由國(guó)務(wù)院印發(fā)《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》其中提出,加快實(shí)施“東數(shù)西算”工程,加強(qiáng)面向特定場(chǎng)景的邊緣計(jì)算能力。作為驅(qū)動(dòng)工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù),邊緣計(jì)算讓更多數(shù)據(jù)連接和智能應(yīng)用成為可能,邊緣計(jì)算的落地應(yīng)用已進(jìn)入關(guān)鍵窗口期!

解鎖萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng),邊緣計(jì)算帶來(lái)顛覆式影響

  邊緣計(jì)算,是在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的一側(cè),綜合了網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用等核心能力的開(kāi)放平臺(tái)?;舅枷胧前言朴?jì)算平臺(tái)遷移到網(wǎng)絡(luò)邊緣,試圖將傳統(tǒng)移動(dòng)通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務(wù)進(jìn)行深度融合,減小業(yè)務(wù)交付中端到端的延遲,就近提供邊緣智能服務(wù),滿足行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型所面臨的敏捷連接、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、智能應(yīng)用、數(shù)據(jù)安全等關(guān)鍵需求。

  顛覆式影響一:

  推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 算力模式和業(yè)務(wù)模式變革

  邊緣計(jì)算技術(shù)的發(fā)展將推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、算力模式和業(yè)務(wù)模式變革。首先,數(shù)據(jù)的自下而上將推動(dòng)自上而下的骨干網(wǎng)變革,在邊緣形成算力融合,構(gòu)建起“云-邊-端”三級(jí)架構(gòu),既有效解決了云計(jì)算發(fā)展的瓶頸,又釋放了端側(cè)壓力;二是邊緣計(jì)算的本質(zhì)在于實(shí)現(xiàn)算力負(fù)載均衡的優(yōu)化,相對(duì)以往云計(jì)算的算力中心化,邊緣計(jì)算將真正推動(dòng)算力去中心化,形成分布式協(xié)同計(jì)算的算力模式;最終,基于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、算力模式的變革,邊緣計(jì)算將帶動(dòng)原有業(yè)務(wù)模式的再升級(jí)和新的業(yè)務(wù)模式誕生。

  顛覆式影響二:

  催生新萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng),重塑產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈

  1、國(guó)際:邊緣計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合年均增長(zhǎng)率超 30 %

  伴隨設(shè)備接入數(shù)量越來(lái)越,邊緣計(jì)算市場(chǎng)正在經(jīng)歷指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。據(jù)綜合拓墣產(chǎn)業(yè)研究院和Research and Market 預(yù)測(cè):邊緣計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模18-22年復(fù)合年均增長(zhǎng)率超30%;據(jù) CB Insights 預(yù)測(cè), 2023年全球邊緣計(jì)算市場(chǎng)有望達(dá)到340億美元。

  2、國(guó)內(nèi):未來(lái)5年內(nèi)邊緣計(jì)算需求超4000個(gè)機(jī)房,規(guī)模萬(wàn)億級(jí)

  據(jù)IDC預(yù)測(cè),2020年全球物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)總量為16ZB,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)45%都將在網(wǎng)絡(luò)邊緣處理;我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)占比達(dá)22%,對(duì)邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)容量的需求在1.5ZB, 折算為帶寬需求為431T,至少需要 4000~5000個(gè)邊緣計(jì)算機(jī)房。

  數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代,邊緣計(jì)算正在快速崛起!

聚焦工業(yè)場(chǎng)景應(yīng)用 邊緣計(jì)算有哪些優(yōu)勢(shì)和魅力

  IDC預(yù)測(cè),到2025年,全球工業(yè)設(shè)備數(shù)量將達(dá)到820億臺(tái),海量數(shù)據(jù)的沖擊、TB級(jí)傳感器數(shù)據(jù)的收集和傳輸、再加上數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地理位置上的分散,這一系列問(wèn)題如果不能妥善解決,將導(dǎo)致不可小視的災(zāi)難。

  為了應(yīng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景中海量數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)和云計(jì)算能力的挑戰(zhàn),將計(jì)算從云端移向采集數(shù)據(jù)的邊緣節(jié)點(diǎn)則是必然之選。邊緣計(jì)算環(huán)境,作為構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的諸多元素的一個(gè)子集,它剔除了管理、安全和分析功能,對(duì)集中的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行完善, 以滿足時(shí)延限制,交付業(yè)務(wù)價(jià)值。

  對(duì)于工業(yè)用戶來(lái)說(shuō),邊緣計(jì)算的價(jià)值集中體現(xiàn)在“實(shí)時(shí)、智能、數(shù)據(jù)優(yōu)化、安全和聯(lián)接”五個(gè)方面。

  邊緣計(jì)算五大核心價(jià)值

  因而,一個(gè)完備的邊緣計(jì)算解決方案的建設(shè),需要重點(diǎn)關(guān)注以下能力:

  ● 設(shè)備連接/數(shù)據(jù)采集:是否能夠提供數(shù)百種工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)采集/協(xié)議解析/反饋控制及現(xiàn)場(chǎng)信息化系統(tǒng)對(duì)接。對(duì)接對(duì)象例如工控機(jī)、PLC、傳感設(shè)備、工業(yè)SCADA、CNC管控、工業(yè)級(jí)NMS等。

  ● 移動(dòng)通信技術(shù)結(jié)合(5G):在過(guò)程中提供無(wú)線/移動(dòng)連接、通信數(shù)據(jù)采集、計(jì)算邊緣化(低時(shí)延)、應(yīng)用本地化(高安全)、內(nèi)容分布化(大帶寬)。

  ● 邊云協(xié)同:在場(chǎng)景中提供邊云協(xié)同能力,對(duì)邊緣設(shè)備/應(yīng)用全生命周期統(tǒng)一管控、AI協(xié)同、數(shù)據(jù)協(xié)同、業(yè)務(wù)協(xié)同等提供支持。

  ● 基礎(chǔ)技術(shù)支撐能力:能在不同的數(shù)據(jù)處理層面提供多種基礎(chǔ)技術(shù)工具,例如AI框架、消息隊(duì)列、時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)、嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)、流式計(jì)算、緩存數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)分析服務(wù)、數(shù)據(jù)可視化服務(wù)、數(shù)據(jù)算法管理等。

  在工業(yè)場(chǎng)景應(yīng)用領(lǐng)域,邊緣計(jì)算極大地拓展了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)收集和管理數(shù)據(jù)的范圍和能力。將邊緣計(jì)算應(yīng)用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為了行業(yè)發(fā)展的方向。

寄云科技邊緣智能一體機(jī)簡(jiǎn)介

  以寄云科技邊緣智能一體機(jī)為例,作為軟硬件一體的輕量級(jí)邊緣物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),平臺(tái)提供邊緣數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、計(jì)算和應(yīng)用部署。支持來(lái)自不同設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)匯聚,支持邊緣計(jì)算、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)同步;支持機(jī)器學(xué)習(xí)和AI分析模型的邊緣部署和實(shí)時(shí)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)高級(jí)數(shù)據(jù)分析和實(shí)時(shí)決策;提供工控安全增強(qiáng)的運(yùn)行環(huán)境,以容器化方式運(yùn)行各類基于平臺(tái)開(kāi)發(fā)和遠(yuǎn)程部署的工業(yè)App,實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能監(jiān)控、設(shè)備故障預(yù)警與分析、網(wǎng)關(guān)集中管理等智能應(yīng)用。

寄云邊緣智能一體機(jī)六大優(yōu)勢(shì)

  物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和數(shù)據(jù)服務(wù)

  寄云邊緣智能一體機(jī)的邊緣應(yīng)用實(shí)現(xiàn)邊緣側(cè)的數(shù)據(jù)分析、決策支持及可視化。

  ● 邊緣側(cè)的小型化工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái);

  ● 支持實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、告警;

  ● 支持無(wú)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行;

  ● 本地化的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和服務(wù);

  ● 支持第三方應(yīng)用通過(guò)API讀取設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù),開(kāi)發(fā)行業(yè)應(yīng)用。

  容器化的開(kāi)放環(huán)境

  ● 提供了容器化的開(kāi)放運(yùn)行環(huán)境以及基于物實(shí)例的REST API數(shù)據(jù)服務(wù);

  ● 支持客戶在云端高代碼的方式開(kāi)發(fā)第三方行業(yè)應(yīng)用,通過(guò)鏡像的方式部署到一體機(jī),然后通過(guò)門戶集成的方式進(jìn)行集成。

  邊云協(xié)同

  寄云邊緣智能一體機(jī)的邊云協(xié)同功能實(shí)現(xiàn)邊緣端和云端(數(shù)據(jù)中心或者物聯(lián)平臺(tái))的協(xié)同,主要包括數(shù)據(jù)協(xié)同、應(yīng)用協(xié)同、算法模型協(xié)同。

  主要特點(diǎn)包括:平臺(tái)開(kāi)發(fā)+分布式部署。平臺(tái)基于海量歷史數(shù)據(jù)的回傳和分析,開(kāi)發(fā)應(yīng)用和模型,邊緣端提供實(shí)時(shí)的應(yīng)用和模型運(yùn)行環(huán)境。通過(guò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)分布式的部署到一體機(jī),既能快速便捷的實(shí)時(shí)部署,同時(shí)降低總體部署成本。

  邊緣安全

  ● 平臺(tái)底座:提供了基于安全操作系統(tǒng)的硬件資源合作,構(gòu)建安全的業(yè)務(wù)底座;

  ● 數(shù)據(jù)融合:安全能力組件化部署于業(yè)務(wù)設(shè)備或業(yè)務(wù)能力組件化部署安全系統(tǒng)中,業(yè)務(wù)相互促進(jìn);

  ● 業(yè)務(wù)與安全融合:安全告警信息與物理工況異常的融合分析,提升生產(chǎn)的質(zhì)量。

邊緣計(jì)算如何更接地氣的賦能工業(yè)企業(yè)

  智能時(shí)代,邊緣計(jì)算的作用至關(guān)重要,同時(shí)其應(yīng)用場(chǎng)景也極其豐富。制造、化工、油氣、軌交等各行各業(yè)都有邊緣計(jì)算發(fā)揮作用的場(chǎng)景,為工業(yè)企業(yè)提供快速連接、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用賦能、安全保障等方面的價(jià)值賦能。

  以油氣裝備預(yù)測(cè)性維護(hù)和故障輔助診斷場(chǎng)景為例,針對(duì)于某國(guó)內(nèi)陸地石油鉆機(jī)廠商所面臨傳統(tǒng)鉆機(jī)設(shè)備位置偏僻,設(shè)備分散,鉆機(jī)設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定,設(shè)備故障頻繁等難題,常見(jiàn)的傳統(tǒng)解決方案大多以人工值守、人工巡檢,故障維護(hù)為主,存在周期長(zhǎng)、維護(hù)成本高。

  介于邊緣計(jì)算允許實(shí)時(shí)地分析、處理數(shù)據(jù),然后將數(shù)據(jù)傳送給最終用戶,允許控制中心在數(shù)據(jù)產(chǎn)生時(shí)訪問(wèn)數(shù)據(jù),以便在故障發(fā)生之前預(yù)測(cè)并預(yù)防。寄云科技借助邊緣計(jì)算增強(qiáng)對(duì)設(shè)備健康的分析、預(yù)測(cè)以及實(shí)時(shí)的反饋操控,為該客戶提供了完備的邊緣智能一體機(jī)解決方案,通過(guò)整合鉆機(jī)設(shè)備的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、運(yùn)維檔案等數(shù)據(jù)資源,深入分析并挖掘基于機(jī)理的機(jī)組失效模型,掌握故障和性能退化趨勢(shì),形成具有遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能報(bào)警、 預(yù)測(cè)性維護(hù)、健康報(bào)告為一體的智能預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)。

  寄云有效幫助該企業(yè)獲得了以下收益:

  ● 設(shè)備及生產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)控:通過(guò)工業(yè)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備多個(gè)子系統(tǒng)的PLC數(shù)據(jù)采集;通過(guò)邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)了隊(duì)長(zhǎng)站的遠(yuǎn)程監(jiān)控和告警;完成每臺(tái)1500點(diǎn)/秒的生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)匯聚、處理和存儲(chǔ);

  ● 資產(chǎn)高效利用:提升設(shè)備及生產(chǎn)井可靠性、降低NPT時(shí)間和NFF發(fā)生,顯著提升了設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)效率;

  ● 降低風(fēng)險(xiǎn):避免非計(jì)劃停機(jī)和異常事件,提高風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)能力,有效減少事故50%,減少由于故障造成的損失上千萬(wàn)元;

  ● 效益提升:提升鉆井、措施等工程作業(yè)效率、成功率與有效率;降低生產(chǎn)能耗,提高生產(chǎn)產(chǎn)能,每年有效減少維修成本上千萬(wàn)元。

  基于NeuSeer工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),寄云科技已經(jīng)在很多工業(yè)細(xì)分領(lǐng)域加速推進(jìn)邊緣計(jì)算的創(chuàng)新應(yīng)用。

  目前,寄云科技邊緣智能一體機(jī)解決方案已經(jīng)廣泛應(yīng)用在鉆井工程、油氣生產(chǎn)等環(huán)節(jié),合理應(yīng)對(duì)從部件到設(shè)備再到產(chǎn)線、車間、企業(yè)等不同層面設(shè)備管理的差異化需求,洞察優(yōu)化生產(chǎn)力,幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)了人力、投入成本的大幅降低,延長(zhǎng)了設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)周期,實(shí)現(xiàn)了效率和產(chǎn)量的雙提升,成為“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”的工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的有力推手。

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