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，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，通過減少關(guān)鍵應(yīng)用程序的延遲，可以提高警報的速度，同時減輕網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。

 

三個來自不同行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)早期采用者對如何通過構(gòu)建邊緣計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施來推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)部署進(jìn)行了探討，并對此進(jìn)行分享。

 

 

SugarCreek公司致力于食品開發(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題。然而，SugarCreek公司首席信息官Todd Pugh認(rèn)為，及時處理這種自動化問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)器和存儲置于邊緣以處理來自設(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毫秒才能從一個云平臺中獲取數(shù)據(jù)。Pugh說，“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間太長了。這種類型的決策需要實(shí)時進(jìn)行。”

 

但是，通過在站點(diǎn)之間分配資源，邊緣計(jì)算可能會給IT部門帶來負(fù)擔(dān)。以SugarCreek公司為例，該公司在美國中西部地區(qū)有6個工廠，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。代號為Project Dimension的SugarCreek公司對Dell EMC公司和VMware公司的服務(wù)進(jìn)行了測試。

 

SugarCreek公司已經(jīng)使用邊緣計(jì)算來本地訪問文件和打印服務(wù)以及Microsoft Active Directory，存儲來自室內(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，“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就會負(fù)責(zé)處理。而不是在每個站點(diǎn)都配備專門的IT人員或在出現(xiàn)問題時讓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：“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)。”

 

 

邊緣計(jì)算幫助Wabtec公司擁有18,000臺內(nèi)燃機(jī)車保持正常運(yùn)營。

 

該公司構(gòu)建了一個物聯(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。Wabtec公司全球服務(wù)預(yù)測主管Glenn Shaffer表示，每臺機(jī)車發(fā)出的成千上萬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無線連接以及自動列車的出現(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，但很快就會過時。他發(fā)現(xiàn)，存儲也存在同樣的問題。他說，“機(jī)車沿途行駛的連通性永遠(yuǎn)不會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。”

 

 

關(guān)鍵任務(wù)水處理解決方案提供商Evoqua Water公司是多年來采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廠商。十多年來，它一直依賴于連接和嵌入到設(shè)備中的傳感器來遠(yuǎn)程監(jiān)控其凈化和過濾系統(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)字解決方案高級經(jīng)理Scott Branum說：“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，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)最終通過蜂窩連接從該計(jì)算和存儲網(wǎng)關(guān)流向Microsoft Azure云中的數(shù)據(jù)處理平臺，但在邊緣開展了一些業(yè)務(wù)。

 

Branum說，“我們正在獲取各種數(shù)據(jù)點(diǎn)，并通過專有算法對其進(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，如果檢測到災(zāi)難性事件，邊緣的分析會指示系統(tǒng)根據(jù)預(yù)定義的規(guī)則自行關(guān)閉。他說，“在某些情況下，我們迫不及待地要采取行動，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。”

 

該公司還對邊緣計(jì)算設(shè)置進(jìn)行了編程，以檢測設(shè)備性能異常，查明問題并向不在現(xiàn)場的技術(shù)團(tuán)隊(duì)發(fā)出警報，而無需數(shù)據(jù)中心提供幫助。Branum說，“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振動以及更好的解決方案。這不僅可以將技術(shù)人員的時間用于增值業(yè)務(wù)，而且可以根據(jù)當(dāng)前的問題來使用適當(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，并對傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行微調(diào)，以避免出現(xiàn)錯誤警報。他說，“我們花費(fèi)很多時間在前端考慮如何使用邊緣。但目前還沒有部署，因?yàn)檫€沒有改進(jìn)。如果市場(我們的客戶)告訴我們某些功能沒有價值，例如創(chuàng)建令人討厭的警報，我們將對其進(jìn)行更改。”

 

Branum表示，除了需要在邊緣做出即時決策之外，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)中心有助于降低開發(fā)成本并符合安全性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。他說：“我們正在嘗試?yán)肈igi International公司的設(shè)計(jì)優(yōu)勢，并與Azure一起設(shè)計(jì)可隨時間擴(kuò)展的集中式數(shù)據(jù)處理平臺。”不過，Wabtec公司(最近與GE Transportation合并)對于使用無線傳感器進(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)時這是來回傳輸信息的唯一選擇。