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Felix Wildemann 作為倍福的工業 PC 產品經理,受《Computer & Automation》之邀簡要介紹了邊緣計算領域,並且對於“軟件在 IT 和 OT 的成功組網中扮演什麼角色?它又是如何與其所使用的硬件相匹配?”等問題提出了自己的見解。讓我們一起來聽聽吧。
資料來源:“Computer & Automation,關於邊緣計算的三個問題...”

萬物互聯、wanwuganzhidezhinengshehuisuizhewulianwangdefazhanxiangbanersheng,bianyuanjisuanxitongyeyinciyingshengerchu。duiwulianwangeryan,bianyuanjisuanjishuqudedetupoyiweizhexuduokongzhijiangtongguobendishebeijinxingchulierwuxujiaoyouyunduanchuli,chuliguochengjiangzaibendibianyuanjisuancengwancheng。zhewuyijiangdadatishengchulixiaolv,jianqingyunduandefuhe。
Q
工業物聯網產生的數據量越來越大,形成一個複雜的數據集,需要想辦法進行管理。邊緣計算在這個過程中扮演什麼角色?

倍福工業PC產品經理
Felix Wildemann
Felix Wildemann:
傳統的自動化對開放以及與外界聯網的態度非常謹慎,因為當生產車間與 IT 技術互聯時,其安全性和穩定性可能會受到質疑。將兩個領域直接聯網往往會需要采取一些折中方案。
邊緣計算可能是控製數據複雜度以及無需犧牲 IT 和 OT 網絡任何一方的關鍵技術的首選。它在邊緣設備中預選、分類和處理數據,過濾出真正相關的過程數據。所有邊緣函數也可以直接在負責控製的工業 PC 上(shang)執(zhi)行(xing)。同(tong)時(shi),它(ta)在(zai)邊(bian)緣(yuan)設(she)備(bei)中(zhong)有(you)針(zhen)對(dui)性(xing)地(di)解(jie)耦(ou)和(he)預(yu)處(chu)理(li)相(xiang)關(guan)過(guo)程(cheng)數(shu)據(ju)方(fang)麵(mian)也(ye)有(you)很(hen)大(da)的(de)優(you)勢(shi)。這(zhe)對(dui)於(yu)升(sheng)級(ji)改(gai)造(zao)方(fang)案(an)來(lai)說(shuo)尤(you)其(qi)如(ru)此(ci),因(yin)為(wei)在(zai)升(sheng)級(ji)改(gai)造(zao)方(fang)案(an)中(zhong),邊(bian)緣(yuan)設(she)備(bei)被(bei)整(zheng)合(he)到(dao)現(xian)有(you)的(de)設(she)備(bei)設(she)計(ji)方(fang)案(an)中(zhong)。物(wu)聯(lian)網(wang)功(gong)能(neng)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)改(gai)造(zao)專(zhuan)用(yong)邊(bian)緣(yuan)設(she)備(bei)的(de)方(fang)式(shi)引(yin)入(ru)到(dao)現(xian)有(you)的(de)應(ying)用(yong)中(zhong),無(wu)需(xu)日(ri)後(hou)對(dui)控(kong)製(zhi)器(qi)軟(ruan)件(jian)或(huo)硬(ying)件(jian)進(jin)行(xing)任(ren)何(he)改(gai)動(dong)。但(dan)在(zai)很(hen)多(duo)情(qing)況(kuang)下(xia),也(ye)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)為(wei)未(wei)預(yu)先(xian)考(kao)慮(lv)的(de)工(gong)廠(chang)固(gu)定(ding)設(she)備(bei)的(de)改(gai)造(zao)方(fang)案(an)額(e)外(wai)提(ti)供(gong)專(zhuan)用(yong)的(de)邊(bian)緣(yuan)設(she)備(bei)。
Q
邊緣計算能夠預處理傳感器數據、處理軟件應用程序,甚至計算 AI 公式。用戶在選擇邊緣軟件時需要考慮哪些方麵?哪些技術是必備的?
Felix Wildemann:
一個能高效融合 IT 和 OT 技術的模塊化軟件平台是實現一體化邊緣計算解決方案的基礎。其模塊化特質意味著我們可以將其比作一個 APP,jiyonghukeyicongbianyuanshebeizhongdegezhongxuanxiangzhongxuanzebingzhixingtamenshijisuoxudegongneng。bujinruci,tamenwuxujubeirenheewaidebianchengjineng,tamenzhixushiyongxianchengdegongnengkuai,kuaisu、輕鬆地整合這些功能塊。
真正重要的是,邊緣設備要與機器具有相同的“語言”。它還必須提供安全、標準化的 IT xieyihejizhi,rangjiqinenggoutongguobianyuanshebeijianjieheanquandilianjiedaoyunfuwuqihuobendifuwuqi。zhefangmianyeqiangtiaoleguojijiekouhexieyibiaozhunzaizhezhongqingkuangxiadezhongyaoxing,yinweitamennenggoujianggezhongshebeizujianwanquanzhenghezaiyiqi,dazaoyigezhenzhengdejichengshibianyuanjiejuefangan。
倍福的 TwinCAT 控製軟件可為實現這一目標提供各種功能塊和協議。這意味著,邊緣設備中的 TwinCAT ADS 協議或 OPC UA 可用於采集設備側數據,而無需對控製計算機的 TwinCAT 程序代碼進行任何修改。除了標準的 IT 協議之外,OT 還支持常用的雲供應商和私有雲方案使用的協議。
將(jiang)邊(bian)緣(yuan)設(she)備(bei)和(he)控(kong)製(zhi)器(qi)完(wan)全(quan)融(rong)合(he)是(shi)一(yi)門(men)精(jing)細(xi)的(de)藝(yi)術(shu)。這(zhe)不(bu)僅(jin)僅(jin)是(shi)一(yi)個(ge)從(cong)控(kong)製(zhi)器(qi)采(cai)集(ji)數(shu)據(ju)並(bing)使(shi)其(qi)可(ke)用(yong)的(de)問(wen)題(ti),邊(bian)緣(yuan)軟(ruan)件(jian)的(de)設(she)計(ji)也(ye)必(bi)須(xu)防(fang)止(zhi)它(ta)損(sun)害(hai)控(kong)製(zhi)器(qi)的(de)可(ke)用(yong)性(xing)和(he)實(shi)時(shi)能(neng)力(li)。同(tong)時(shi),相(xiang)關(guan)的(de)過(guo)程(cheng)數(shu)據(ju)必(bi)須(xu)傳(chuan)輸(shu)回(hui)控(kong)製(zhi)器(qi),以(yi)實(shi)現(xian)設(she)備(bei)生(sheng)產(chan)可(ke)追(zhui)溯(su)的(de)優(you)化(hua),實(shi)現(xian)預(yu)測(ce)性(xing)維(wei)護(hu),並(bing)盡(jin)可(ke)能(neng)減(jian)少(shao)設(she)備(bei)停(ting)機(ji)時(shi)間(jian)。得(de)益(yi)於(yu)倍(bei)福(fu)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),這(zhe)一(yi)過(guo)程(cheng)在(zai)運(yun)行(xing)時(shi)不(bu)會(hui)受(shou)到(dao)任(ren)何(he)限(xian)製(zhi):TwinCAT 使用同一套軟件平台實現控製器和所有物聯網任務。TwinCAT 采用模塊化結構,因此可以完全根據具體的應用需求進行調整。
諸如 Docker 等容器技術也適合在同一個設備上整合所有所需的功能。Docker 係xi統tong不bu僅jin能neng夠gou引yin導dao和he優you化hua邊bian緣yuan軟ruan件jian的de執zhi行xing,節jie省sheng資zi源yuan,而er且qie還hai能neng夠gou幫bang助zhu將jiang第di三san方fang應ying用yong程cheng序xu和he功gong能neng直zhi接jie集ji成cheng到dao邊bian緣yuan設she備bei中zhong。即ji客ke戶hu的de特te定ding功gong能neng也ye可ke以yi在zai邊bian緣yuan設she備bei中zhong進jin行xing部bu署shu,並bing與yu TwinCAT 並行運行。
Q
在這種情況下,我們需要處理越來越多的任務,因此也需要滿足更多的硬件要求。用戶在選擇合適的邊緣計算硬件時應該注意什麼?
Felix Wildemann:
隻(zhi)有(you)當(dang)硬(ying)件(jian)和(he)軟(ruan)件(jian)都(dou)與(yu)物(wu)聯(lian)網(wang)和(he)控(kong)製(zhi)器(qi)方(fang)法(fa)完(wan)全(quan)一(yi)致(zhi)時(shi),邊(bian)緣(yuan)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)才(cai)能(neng)發(fa)揮(hui)作(zuo)用(yong)。這(zhe)需(xu)要(yao)一(yi)個(ge)可(ke)擴(kuo)展(zhan)的(de)產(chan)品(pin)係(xi)列(lie),即(ji)具(ju)有(you)不(bu)同(tong)性(xing)能(neng)等(deng)級(ji)的(de)結(jie)構(gou)超(chao)緊(jin)湊(cou)、模塊化和多功能的工業 PC,它們可以根據所需的計算能力和接口,以及可用的安裝空間,完全適應相關的邊緣計算應用場景的需求。
倍福的做法確保了我們裝有 TwinCAT 軟件的工業 PC 既可用作控製計算機,也可用作邊緣控製設備,因此,可以說,硬件具有傳統工業 PC 無與倫比的優勢,如長期可用性、堅jian固gu耐nai用yong性xing和he長chang使shi用yong壽shou命ming。同tong時shi,我wo們men的de方fang案an也ye能neng夠gou直zhi接jie整zheng合he工gong業ye總zong線xian係xi統tong,這zhe樣yang就jiu可ke以yi直zhi接jie在zai邊bian緣yuan設she備bei中zhong采cai集ji現xian場chang的de各ge個ge傳chuan感gan器qi數shu據ju以yi及ji控kong製zhi器qi數shu據ju。Microsoft Windows 和 TwinCAT/BSD® 這兩個操作係統都支持倍福自己的 TwinCAT 控製軟件、所有 IT 協議和 Docker 功能。
因此,用戶可以使用倍福的所有工業 PC 係列,而不會受特定的硬件限製。我們的產品係列具有模塊化、可擴展性和靈活性高的優點,為創建集控製器、物聯網和邊緣計算為一體的解決方案提供了完美的條件。
關於德國倍福(BECKHOFF)
德國倍福自動化有限公司的總部位於德國威爾市。公司在世界各地設有分支機構,加上全球的合作夥伴,目前公司業務已遍及70多個國家和地區。
倍福始終以基於PC的自動化新技術作為公司的發展理念,所生產的工業PC、 現場總線模塊、驅動產品和 TwinCAT自動化軟件構成了一套完整的、相互兼容的控製係統,可為各個工控領域提供開放式自動化係統和完整的解決方案。30多年來,倍福公司的元件和係統解決方案在世界各地得到了廣泛的應用。2001年3月德國倍福在北京設立中國區第一個代表處,2007年5月德國倍福在上海成立獨資公司,並將中國區總部遷至上海。此後公司業務進入了一個快速發展時期,目前已在北京、廣州、成都、武漢、南京等全國26個大中城市設立了辦 事處。隨著倍福各種具有良好性價比的新產品、新技術不斷進入中國市場,其勇於打破傳統控製模式,傾力推廣PC控製技術的理念已被越來越多的中國用戶所接受。
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