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【工业4.0专辑】加速工业4.0反应速度的边缘运算新平台

云端运算还不够 工业物联网需利用边缘运算、雾运算来应付各种情境

工业物联网逐渐兴起,业界会根据不同的使用情境与需求,来选择云端运算、边缘运算与雾运算。法新社

所谓的物联网(IoT),就是让物体变成配备感应器的装置,并连上网络,让装置可以互相沟通,而未来的工业物联网(IIoT),将利用云端运算、边缘运算(edge computing)与雾运算(fog computing)等不同模式。

据Raconteur报导,对许多人来说,卡在电梯里可是最可怕的梦魇,不过有了物联网或许可以解决这个问题;德国重工业制造商ThyssenKrupp在全球有超过100万台电踢,现在他们用物联网算法来预测电梯何时可能故障,并提前进行预防措施。

ThyssenKrupp执行长Andreas Schierenbeck表示,企业必须想办法跟上21世纪的快速变迁,集成到工业领域的物联网系统,是一种具备智能与实用的方式,来解决这种挑战。

要与超过100万台电梯连结,并进行分析,这需要大量的运算能力。ThyssenKrupp利用云端运算方式,也就是按量付费使用云端资源。

不过除了云端运算之外,还有「边缘运算」和雾运算;任何的物联网计画,都必须选择对的方式。

边缘运算是云端运算的相反,是在资料本身进行运算与储存。这是使用本地的运算能力和储存,来完成低阶、低价值的任务,例如开启某些装置、或因为某些事件而送出警示。

IDC统计,到2019年,物联网产生的信息中,有45%会在接近本地的地方进行运算与储存。HPE技术长Colin I’Anson认为,如果要掌握工业物联网的重大机会,光靠大型资料中心与云端是不够的。

雾运算则是介于其中。其在边缘进行运算,不过也在接近终端使用者的地方集成当地资源。各种装置变成单一闸道,使用连结到云端的分散式节点,必要时可以传收资料并使用额外的运算资源。

云端运算、边缘运算与雾运算各有其利弊。害虫防治公司Rentokil Initial目前利用雾运算来连结其捕鼠器,如果装置必须清空、或需要处理,就会发送警示给技术人员。

不管是哪里一种运算,资安仍是大家关注的议题。边缘运算只会透过网络传送必要的信息,不过如果需要更强运算能力的装置来处理更多运算,就要耗费更高成本。雾运算是在其中取得平衡,不过如果要部署更多中介的运算,管理起来就变得更麻烦。

这三种运算方式并非互相排斥,而是要依据不同的情况使用不同的方法。

例如,智能程序的照明计画需要集中式的系统,而炼油厂可能需要在不同的流程中部属许多边缘运算,然后整个炼油厂需要一个集中化的云端数码化身(Digital Twin)。每台火车上可能都需要边缘运算能力,但是如果要针对铁路进行预测性的维护,可能就要集成云端统。

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