Node-RED 是一种盛行的物联网毗邻工具,可轻松在边缘共享数据。图片泉源:Opto22

作者 | Josh Eastburn

随着IT/OT之间的交织越来越慎密,边缘盘算对于工程师而言变得越来越主要。为了更好的职业生长,工程师需要学习4项边缘盘算的高级手艺。

信息手艺(IT)和运营手艺(OT)领域正在不停碰撞和融合。工业领域正在加大对大型和小型运营装备和资产的投入,以使数据加倍厚实,并将其用于加速运营息争决庞大的现场问题。这种转变背后的一个要害趋势,是面向边缘的、而不是集中式或分层模子的自动化系统设计,这通常被称为边缘盘算。

你真的领会边缘装备吗?

首先要领会的是,边缘盘算并不是凭空生长的,现实上,它并不是指单一手艺。边缘盘算与更广的架构看法——漫衍式盘算相关,它的盘算资源漫衍在整个系统中,而不是集中在主控制器或应用程序中。漫衍式控制系统(DCS)工程师在现实事情中已经应用到这种看法。

然而,边缘盘算并不是DCS 系统的演变,而是追溯到2000年头组成互联网的全球漫衍式网络。大型集中式网络面临着带宽受限和延迟的固有问题。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,这看起来更有意义。

同时,智能装备的激增以及物联网(IoT)的生长,有更多的内陆皮算资源和服务可资行使。随着网络融合的生长和工业物联网(IIoT)的泛起,在工业领域泛起了同样的趋势。与DCS 系统相比,面向边缘的系统加倍涣散,可用于数据处置、存储和毗邻。这些功效正被推向更靠近自动化网络最低层的位置——现实传感和控制发生的地方。这就是边缘盘算中所谓的“边缘”。凭证讨论的局限,网络边缘可以被视为毗邻网络“最后一公里”中的任何元素,而且最好被以为是有别于位于网络焦点或云中的资源。

“边缘装备”可以指智能现场装备,例如变送器、可编程逻辑控制器(PLC)和可编程自动化控制器(PAC),也可以指毗邻种种网络部件或桥接差异网络的边缘网关,例如协议转换器、路由器和工业PC。类似的边缘装备,正越来越多地介入到历程数据的汇总和规范化中。

数据规范化是指重新花样化数据、添加元数据,消除异常值和填补空缺的历程,以便焦点系统和数据库可以使用统一的数据花样。随着更多的、可能是异构的装备和协议(例如传统的现场总线与OPC 数据,来自云的JSON 和新的智能无线花样数据夹杂在一起等),大规模地发生和传输数据,这一点变得异常主要。边缘装备通过在现场对数据举行预处置,消除无关数据,削减对网络带宽和焦点处置能力的需求来提供辅助。

工业边缘盘算已经逾越了提高资源行使率的局限。借助功效更壮大的工业边缘装备,我们可以为历程带来新的价值提升,例如为内陆历程托管可视化、数据库、通讯或应用服务器的功效,从而削减了对高维护PC 的依赖并增强了IT 集成。

学习边缘盘算手艺

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通过设计,边缘盘算系统结构融合了以前相互隔离的功效和手艺。对于OT 专家而言,行使这一转变可能需要掌握新的手艺。边缘盘算的高级手艺,包罗系统设计、网络毗邻、数据库专业知识和平安性。下面列出一些生长这些手艺的需求。

1 系统设计

设计面向边缘的系统,需要有人领会所有装备是若何融合在一起的。边缘装备、盘算机网络和软件系统,均具有特定的资源限制,而且其交互的质量将提高或降低总系一切的有用性。当数据跨域传输时,互操作性成为一个更大的问题。领会常见的数据交流花样(例如JSON),以及若何在多装备之间协作来高效地处置和组织数据是很有辅助的。这些因素决议了系统的属性,例如可扩展性。在未来10 年内,随着向IIoT 集成的迈进,这些属性将变得越来越主要。

2 网络毗邻

通过更有用地行使网络资源,边缘盘算提高了IT/OT 系统的性能。因此,在使用边缘盘算系统时,若是工程师能够领会若何权衡和治理盘算机网络的性能,将大有裨益。添加多个边缘装备,会发生大量数据,可能会使通讯变缓而导致网络壅闭。若是设计适合,它可以提高现场响应速率,同时削减焦点资源的使用量。接纳高效的通讯协议,例如新闻行列遥测传输(MQTT),可以进一步削减对带宽的需求。其它因素诸如可扩展性和容错性,在网络设计或装备和通讯协议的选择中也起到一定的作用。

3 数据库专业知识

在IT 和OT 系统中,数据库对于数据存储、分发和剖析异常主要。边缘盘算使它们之间的联系更多、更慎密,这就需要OT 专家领会有关数据库的设计方式以及与之交互的方式。数据库的平安性和效率,可能会受到传入数据的质量,以及处置频率和类型的负面影响。专用软件包罗一个开源物联网毗邻工具,有助于边缘装备、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毗邻的其他软件工具。

4 平安性

在控制网络中,若是能够多点存储、接见和治理数据,那么就不能想固然的以为:从物理和网络的角度看,控制系统都是平安的。使用这类网络的工程师,必须熟悉潜在的风险以及缓解这些风险的工具。工程师需要领会防火墙等网络平安装备的功效和实现,以及身份验证、加密和认证等数据珍爱功效。他们还应能够在将新装备和应用引入到网络之前,对其举行平安评估。

不要忽视边缘盘算的一定性,或任何有助于IT/OT 集成以及向IIoT 过渡的手艺。由于一样平常装备的功效变得越来越壮大,这就要求工程师用其做更多的事情。这是工程师面临的生长趋势,他们会发现更多行使所学知识为内部和外部客户缔造价值的时机。未来几年内,在生长新知识、手艺和毗邻方面投资的工程师,将会发现时机的大门向他们敞开。

要害看法:

■ 随着IT/OT 部门之间的交织越来越慎密,边缘盘算对于工程师而言变得越来越主要。

■ 边缘盘算系统结构,在设计中融合了以前相互星散的特征和功效。

■ 工程师需要生长的手艺,包罗数据库专业知识、平安性和网络毗邻等。

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    (2021-09-24 00:11:24) 1#

    事实上,不仅是韵达的单票利润在下滑,整个快递行业的款式也正在猛烈转变。懒人宅家看文,安逸~

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      跟童话一样啊

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