在單機(jī)時代，VLSI是基礎(chǔ)技術(shù)，高級語言和操作系統(tǒng) 是關(guān)鍵應(yīng)用加速器；進(jìn)入PC&LAN時代，我們制造了微處理器，而DOS和Windows成為關(guān)鍵應(yīng)用加速器，更是讓計算機(jī)走到了我們每一個人的身邊，也讓人親身感受到計算機(jī)的力量。
即將到來的物聯(lián)網(wǎng)時代，越來越多的智能設(shè)備出現(xiàn)，那么這個時代的關(guān)鍵應(yīng)用加速器是什么呢？答案就是邊緣計算技術(shù)。
在上一篇科普文章中，我們講了云計算是如何應(yīng)用的，毋庸置疑，云計算給我們的生活帶來了極大的便利，它讓企業(yè)使用計算資源時，可以像使用水電一樣便捷。但是任何事物的發(fā)展都具有兩面性，如果所有數(shù)據(jù)都要通過云端存儲計算，那么隨之而來的問題就是數(shù)據(jù)過度集中，而復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境帶來的時間延遲很可能使物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在關(guān)鍵時刻無法正常發(fā)揮作用，完全依靠云計算必然造成信息傳輸堵塞。
因此傳統(tǒng)的云計算集中式的數(shù)據(jù)處理模式已經(jīng)難以滿足行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需要。在這樣的背景下，邊緣計算技術(shù)作為云計算技術(shù)的延伸和補(bǔ)充，進(jìn)入了人們的視野。
有了邊緣計算，數(shù)字化轉(zhuǎn)型中由于云計算過度集中式數(shù)據(jù)處理模式而產(chǎn)生的各種問題就迎刃而解了。
那么，什么是邊緣計算？邊緣計算對制造業(yè)企業(yè)有何意義？
一、邊緣計算的概念
關(guān)于邊緣計算的概念，目前還沒有一個嚴(yán)格統(tǒng)一的定義，處于百花齊放，百家爭鳴的狀態(tài)。
邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟把邊緣計算定義為：“邊緣計算是在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，融合網(wǎng)絡(luò)、計算、存儲、應(yīng)用核心能力的開發(fā)平臺，就近提供邊緣智能服務(wù)，滿足行業(yè)數(shù)字在敏捷聯(lián)接、實時業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的關(guān)鍵需求”。
維基百科上給出的邊緣計算的概念是：邊緣計算是一種分散式運(yùn)算的架構(gòu)，將應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)資料與服務(wù)的運(yùn)算，由網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)點移往網(wǎng)絡(luò)邏輯上的邊緣節(jié)點來處理。
看到這里，你可能還不知道什么是邊緣計算，下面我們通過章魚的形象類比來解釋一下。
章魚就是用邊緣計算來解決問題的。作為無脊椎動物，章魚擁有巨量的神經(jīng)元，但60%分布在章魚的八條腿（腕足）上，腦部僅有40%。
章魚在捕獵時異常靈巧迅速，腕足之間配合極好，從不會纏繞打結(jié)。這得益于它們類似分布式計算的“多個小腦+一個大腦”。
如果說云計算技術(shù)更注重把握“整體”，那么邊緣計算則更加專注于“局部”。我們把云計算中心視作章魚的“大腦”，邊緣計算節(jié)點就好像章魚的“觸手”，在遵從大腦指令的同時，這些觸手更靠近獵物，也可以做出單獨的思考和動作。邊緣計算更靠近設(shè)備端和用戶，可以就收集處理數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)問題就地解決。
二、邊緣計算對制造業(yè)的應(yīng)用價值
在周期性維護(hù)、業(yè)務(wù)決策支撐等領(lǐng)域，云計算可以聚焦非實時、長周期的大數(shù)據(jù)的分析；而在本地業(yè)務(wù)的即時智能化處理方面，邊緣計算就可以發(fā)揮實時、短周期數(shù)據(jù)處理的優(yōu)勢。
這種協(xié)同合作將為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的發(fā)展提供強(qiáng)大的動力，就像一個人的左膀右臂，共同支撐起各個行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
云計算與邊緣計算影響最為明顯的行業(yè)便是制造業(yè)。
目前邊緣計算之于制造業(yè)的應(yīng)用主要包括預(yù)測性維護(hù)、實現(xiàn)智能工廠的智能運(yùn)維、實現(xiàn)柔性靈活生產(chǎn)，顛覆傳統(tǒng)生產(chǎn)模式。
1、預(yù)測性維護(hù)
目前邊緣計算在制造業(yè)的熱門應(yīng)用是“預(yù)測性維護(hù)”，因為邊緣計算可以做到實時快速收集和處理工廠物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，從而及時檢測異常并預(yù)警，降低自動化工廠發(fā)生非預(yù)期停機(jī)的概率，節(jié)省時間，從而提高工廠的生產(chǎn)效率。
上海機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院研發(fā)推出的機(jī)器人云平臺的預(yù)測性維護(hù)功能即是邊緣計算技術(shù)的典型應(yīng)用。機(jī)器人云平臺通過海量收集機(jī)器人設(shè)備運(yùn)行信息，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，即可實現(xiàn)對機(jī)器人的在線故障預(yù)測，這樣的功能對機(jī)器人廠商或集成商來說相當(dāng)友好。
2、實現(xiàn)智能工廠的智能運(yùn)維
不止如此，在時下火熱的智能工廠、互聯(lián)工廠、無人工廠中邊緣計算也是大出風(fēng)頭，比如它讓AI不再“遠(yuǎn)在云端”。搭載AI芯片的邊緣網(wǎng)關(guān)設(shè)備就能處理一些常規(guī)性的且要求迅速響應(yīng)的運(yùn)算需求，更復(fù)雜運(yùn)算再交由云端的人工智能進(jìn)行決策。
比如工廠中的智能水泵、智能電表等基礎(chǔ)設(shè)施，就可以利用邊緣計算進(jìn)行基本的運(yùn)算，讓設(shè)備可以達(dá)到某個數(shù)值就關(guān)停或開啟。
一方面云端只需要下達(dá)指令，不用與設(shè)備產(chǎn)生實時數(shù)據(jù)傳輸，另一方面即使跟云端突然連接中斷，也不會影響已經(jīng)設(shè)定好的任務(wù)，使工廠可以長期保持在穩(wěn)定工作狀態(tài)。
3、實現(xiàn)柔性靈活生產(chǎn)，顛覆傳統(tǒng)生產(chǎn)模式
邊緣計算還有對工廠來說非常重要的一點，那就是對傳統(tǒng)生產(chǎn)模式的顛覆式升級。以前的生產(chǎn)線模式靈活性與定制性都非常弱，為了滿足消費者個性化需要，往往可能要多開幾條生產(chǎn)線，導(dǎo)致成本大大提高。
而邊緣計算使不同的生產(chǎn)設(shè)備之間既能相互協(xié)作，又能隨機(jī)應(yīng)變，最終使整個生產(chǎn)制造過程數(shù)字化、柔性化，靈活化，滿足數(shù)字時代消費者的個性需要。
雖然名叫邊緣計算，但實際上它并不邊緣，反而正處在時代發(fā)展的前沿中心位置，而且隨著5G時代的到來，可以預(yù)想到未來邊緣計算將成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)配，以去中心化的思維建立物與物、人與物間的連接，讓物聯(lián)網(wǎng)離我們更近。
隨著當(dāng)下數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程的加快，傳統(tǒng)制造業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)出現(xiàn)的智能設(shè)備也會越來越多，如何挖掘出、利用好更多生產(chǎn)數(shù)據(jù)的價值將會是企業(yè)價值提升的關(guān)鍵點，尤其是在商業(yè)模式不斷變化的今天，個性化服務(wù)的需求越來越大，以邊緣計算為代表的數(shù)字化技術(shù)，將成為企業(yè)實現(xiàn)升級轉(zhuǎn)型的重要助力。
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