物聯(lián)網(wǎng)的部署需要邊緣計(jì)算設(shè)施的幫助。根據(jù)研究機(jī)構(gòu)IDC公司的調(diào)查，2025年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量將達(dá)到416億臺(tái)，產(chǎn)生79.4澤字節(jié)的數(shù)據(jù)。為了充分利用這些數(shù)據(jù)，企業(yè)在邊緣的計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上投資，包括物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和超融合基礎(chǔ)設(shè)施。
移動(dòng)處理和物聯(lián)網(wǎng)分析的邊緣計(jì)算可以啟用新的物聯(lián)網(wǎng)功能，通過(guò)減少關(guān)鍵應(yīng)用程序的延遲，可以提高警報(bào)的速度，同時(shí)減輕網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。
三個(gè)來(lái)自不同行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)早期采用者對(duì)如何通過(guò)構(gòu)建邊緣計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)部署進(jìn)行了探討，并對(duì)此進(jìn)行分享。
托管服務(wù)提供了邊緣計(jì)算的優(yōu)勢(shì)，減輕了IT人員的負(fù)擔(dān)
SugarCreek公司致力于食品開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)，并采用了高清攝像機(jī)和分析技術(shù)，以減輕食品污染或其他加工問(wèn)題。然而，SugarCreek公司首席信息官Todd Pugh認(rèn)為，及時(shí)處理這種自動(dòng)化問(wèn)題的唯一方法是增強(qiáng)公司的邊緣計(jì)算能力。
將分析、服務(wù)器和存儲(chǔ)置于邊緣以處理來(lái)自設(shè)備上的攝像頭和物聯(lián)網(wǎng)傳感器的數(shù)據(jù)，消除了將命令和控制發(fā)送到云端或集中式數(shù)據(jù)中心的需要，這可能需要40毫秒才能從一個(gè)云平臺(tái)中獲取數(shù)據(jù)。Pugh說(shuō)，“組織需要解析數(shù)據(jù)并在不影響生產(chǎn)的情況下做一些事情的時(shí)間太長(zhǎng)了。這種類型的決策需要實(shí)時(shí)進(jìn)行。”
但是，通過(guò)在站點(diǎn)之間分配資源，邊緣計(jì)算可能會(huì)給IT部門帶來(lái)負(fù)擔(dān)。以SugarCreek公司為例，該公司在美國(guó)中西部地區(qū)有6個(gè)工廠，計(jì)劃將其內(nèi)部管理的Lenovo邊緣計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施遷移到最近推出的基于Dell EMC公司管理的VMware Cloud。代號(hào)為Project Dimension的SugarCreek公司對(duì)Dell EMC公司和VMware公司的服務(wù)進(jìn)行了測(cè)試。
SugarCreek公司已經(jīng)使用邊緣計(jì)算來(lái)本地訪問(wèn)文件和打印服務(wù)以及Microsoft Active Directory，存儲(chǔ)來(lái)自室內(nèi)和室外監(jiān)控?cái)z像機(jī)的視頻，并匯總溫度和濕度傳感器以評(píng)估機(jī)器的運(yùn)行狀況。
在邊緣的數(shù)據(jù)需要與數(shù)據(jù)中心實(shí)時(shí)交互，Pugh認(rèn)為這在成本方面不切實(shí)際，需要降低總體帶寬需求。例如，企業(yè)可以存儲(chǔ)30天的高清視頻，而不占用有限的帶寬。并收集其他數(shù)據(jù)(例如由傳感器生成的數(shù)據(jù))，然后定期轉(zhuǎn)發(fā)回?cái)?shù)據(jù)中心。
托管服務(wù)將使SugarCreek公司為更高級(jí)的監(jiān)視和分析計(jì)劃做好準(zhǔn)備。Dell EMC上的VMware Cloud包括本地Dell EMC VxRail超融合基礎(chǔ)設(shè)施、VMWare vSphere、vSAN和NSX SD-WAN。
Pugh說(shuō)，“云計(jì)算服務(wù)完全由VMware進(jìn)行管理，如果硬盤發(fā)生故障，Dell EMC就會(huì)負(fù)責(zé)處理。而不是在每個(gè)站點(diǎn)都配備專門的IT人員或在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)讓IT團(tuán)隊(duì)成員前去處理。”
以這種方式實(shí)施邊緣計(jì)算還將使IT團(tuán)隊(duì)能夠在邊緣執(zhí)行在主數(shù)據(jù)中心可以執(zhí)行的任何操作。他說(shuō)：“我們將能夠保護(hù)邊緣，并使用微分段將其視為只是另一個(gè)數(shù)據(jù)中心。在邊緣切換到托管服務(wù)將使公司員工可以專注于更快更好地工作，而不必?fù)?dān)心計(jì)算能力和維護(hù)。”
自主研發(fā)的超融合基礎(chǔ)設(shè)施使物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)步入正軌
邊緣計(jì)算幫助Wabtec公司擁有18,000臺(tái)內(nèi)燃機(jī)車保持正常運(yùn)營(yíng)。
該公司構(gòu)建了一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)，嵌入在用于控制機(jī)車的軟件以及人機(jī)界面均發(fā)送信息以在車載“微型數(shù)據(jù)中心”中進(jìn)行處理，該數(shù)據(jù)中心可處理數(shù)據(jù)采集、算法和存儲(chǔ)。Wabtec公司全球服務(wù)預(yù)測(cè)主管Glenn Shaffer表示，每臺(tái)機(jī)車發(fā)出的成千上萬(wàn)條消息可幫助該公司提前了解80%發(fā)生的故障。
Wabtec公司的IT團(tuán)隊(duì)非常謹(jǐn)慎，例如不在機(jī)車車載系統(tǒng)上加載不必要的數(shù)據(jù)，從而最大程度地減少了傳感器的數(shù)量，并給工作人員提供一些參數(shù)指標(biāo)，例如擋風(fēng)玻璃雨刷的狀態(tài)。Reece表示，隨著5G無(wú)線連接以及自動(dòng)列車的出現(xiàn)，規(guī)劃傳感器放置位置、在機(jī)車收集哪些數(shù)據(jù)，以及如何在邊緣進(jìn)行處理也很重要。IT部門已經(jīng)按照一種將計(jì)算能力更新至當(dāng)前狀態(tài)10倍的理念進(jìn)行操作，但很快就會(huì)過(guò)時(shí)。他發(fā)現(xiàn)，存儲(chǔ)也存在同樣的問(wèn)題。他說(shuō)，“機(jī)車沿途行駛的連通性永遠(yuǎn)不會(huì)100%可靠，并且存在做出決定可能使控制系統(tǒng)陷入困境的風(fēng)險(xiǎn)。”
邊緣計(jì)算是對(duì)公共云資源的補(bǔ)充
關(guān)鍵任務(wù)水處理解決方案提供商Evoqua Water公司是多年來(lái)采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廠商。十多年來(lái)，它一直依賴于連接和嵌入到設(shè)備中的傳感器來(lái)遠(yuǎn)程監(jiān)控其凈化和過(guò)濾系統(tǒng)，收集數(shù)據(jù)，然后利用內(nèi)部和外部的洞察力為客戶提供任何信息。
EvoQua公司數(shù)字解決方案高級(jí)經(jīng)理Scott Branum說(shuō)：“數(shù)據(jù)傳輸非常昂貴，導(dǎo)致我們只能發(fā)送重要的信息。如果設(shè)備運(yùn)行正常，來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)每天只發(fā)送一次。但是如果發(fā)出警報(bào)，所有相關(guān)數(shù)據(jù)都需要傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心。”
最近，Evoqua公司采用邊緣計(jì)算進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將基于Linux的小型網(wǎng)關(guān)設(shè)備從Digi International嵌入到其水處理系統(tǒng)中。雖然從傳感器和其他輸入生成的數(shù)據(jù)最終通過(guò)蜂窩連接從該計(jì)算和存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)流向Microsoft Azure云中的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，但在邊緣開(kāi)展了一些業(yè)務(wù)。
Branum說(shuō)，“我們正在獲取各種數(shù)據(jù)點(diǎn)，并通過(guò)專有算法對(duì)其進(jìn)行匯總，以便可以根據(jù)需要觸發(fā)業(yè)務(wù)規(guī)則。”例如，如果檢測(cè)到災(zāi)難性事件，邊緣的分析會(huì)指示系統(tǒng)根據(jù)預(yù)定義的規(guī)則自行關(guān)閉。他說(shuō)，“在某些情況下，我們迫不及待地要采取行動(dòng)，當(dāng)然，我們需要每天傳輸一次數(shù)據(jù)，然后再進(jìn)行分析。”
該公司還對(duì)邊緣計(jì)算設(shè)置進(jìn)行了編程，以檢測(cè)設(shè)備性能異常，查明問(wèn)題并向不在現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)發(fā)出警報(bào)，而無(wú)需數(shù)據(jù)中心提供幫助。Branum說(shuō)，“我們不僅僅是派遣工作人員去檢查設(shè)備并查看其運(yùn)行情況，還包括獲得商業(yè)智能，尋找在特定水泵中檢測(cè)振動(dòng)以及更好的解決方案。這不僅可以將技術(shù)人員的時(shí)間用于增值業(yè)務(wù)，而且可以根據(jù)當(dāng)前的問(wèn)題來(lái)使用適當(dāng)?shù)募寄堋?rdquo;
Branum帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)密切關(guān)注輸入數(shù)量，并對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行微調(diào)，以避免出現(xiàn)錯(cuò)誤警報(bào)。他說(shuō)，“我們花費(fèi)很多時(shí)間在前端考慮如何使用邊緣。但目前還沒(méi)有部署，因?yàn)檫€沒(méi)有改進(jìn)。如果市場(chǎng)(我們的客戶)告訴我們某些功能沒(méi)有價(jià)值，例如創(chuàng)建令人討厭的警報(bào)，我們將對(duì)其進(jìn)行更改。”
Branum表示，除了需要在邊緣做出即時(shí)決策之外，數(shù)據(jù)還被發(fā)送到數(shù)據(jù)中心以進(jìn)行更深入的分析，例如成本效益報(bào)告和生命周期規(guī)劃。使用公共云而不是私有數(shù)據(jù)中心有助于降低開(kāi)發(fā)成本并符合安全性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。他說(shuō)：“我們正在嘗試?yán)肈igi International公司的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，并與Azure一起設(shè)計(jì)可隨時(shí)間擴(kuò)展的集中式數(shù)據(jù)處理平臺(tái)。”不過(guò)，Wabtec公司(最近與GE Transportation合并)對(duì)于使用無(wú)線傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)聚合并不陌生。這家鐵路運(yùn)輸公司于2000年開(kāi)始在機(jī)車上使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，但其發(fā)現(xiàn)功能受到衛(wèi)星通信費(fèi)用的限制，而當(dāng)時(shí)這是來(lái)回傳輸信息的唯一選擇。
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