從中心走向邊緣邊緣計(jì)算：海量工業(yè)應(yīng)用的計(jì)算基石

譚倫

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)離不開(kāi)邊緣計(jì)算（MEC）。

IDC統(tǒng)計(jì)，截至2020年將有超過(guò)500億終端與設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，未來(lái)超過(guò)50%的數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)分析、處理與儲(chǔ)存。邊緣計(jì)算能在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)就近提供邊緣智能服務(wù)，滿足行業(yè)數(shù)字化在敏捷聯(lián)接、實(shí)時(shí)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。

通過(guò)邊緣計(jì)算的資源和能力，可將虛擬空間和物理實(shí)體緊密融合在一起。在工業(yè)制造領(lǐng)域，要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、智能化轉(zhuǎn)型，離不開(kāi)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算，更離不開(kāi)邊緣計(jì)算。

換言之，邊緣計(jì)算接近于工業(yè)上分布式自律的概念，在基于互聯(lián)網(wǎng)的異構(gòu)分布式計(jì)算環(huán)境下，集中與分散相結(jié)合，既有效利用互聯(lián)網(wǎng)的資源，又保證了用戶系統(tǒng)的自律性、安全性和健壯性。

眾所周知，“工業(yè)4.0”的核心是CPS，而融合了網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用核心能力的邊緣計(jì)算，顯然是CPS的核心。因此，邊緣計(jì)算被看作“工業(yè)4.0”核心之核心。

在目前普遍采用的基于PLC、DCS、工控機(jī)和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)中，位于底層、嵌于設(shè)備中的計(jì)算資源許多都是邊緣計(jì)算的資源。作為邊緣計(jì)算的具體表現(xiàn)形式，工業(yè)CPS在底層通過(guò)工業(yè)服務(wù)適配器，將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備封裝成web服務(wù)；在基礎(chǔ)設(shè)施層，通過(guò)工業(yè)無(wú)線和工業(yè)SDN網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備以扁平互聯(lián)的方式聯(lián)接到工業(yè)數(shù)據(jù)平臺(tái)中；在數(shù)據(jù)平臺(tái)中，根據(jù)產(chǎn)線的工藝和工序模型，通過(guò)服務(wù)組合對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理和組合，并與MES等系統(tǒng)對(duì)接。工業(yè)CPS系統(tǒng)能夠支撐生產(chǎn)計(jì)劃靈活適應(yīng)產(chǎn)線資源的變化，舊的制造設(shè)備快速替換與新設(shè)備上線。

以冶金行業(yè)為例，目前規(guī)模以上冶金企業(yè)信息化已頗具成效，但缺少的恰恰是末端智能。冶金方面的數(shù)據(jù)經(jīng)常出現(xiàn)完整性和一致性的問(wèn)題，解決不好會(huì)給能源管理和智能管理環(huán)節(jié)造成困難。此外，冶金的物流跟蹤是典型的CPS，其間，物理與化學(xué)形態(tài)經(jīng)常發(fā)生改變，控制過(guò)程有一定難度。邊緣計(jì)算能在其中發(fā)揮著重要作用，幫助實(shí)物聯(lián)網(wǎng)，成為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效補(bǔ)充。

顯而易見(jiàn)，通過(guò)引入邊緣計(jì)算，能夠?yàn)橹圃鞓I(yè)提供：設(shè)備靈活替換；生產(chǎn)計(jì)劃靈活調(diào)整；新工藝/新型號(hào)快速部署。進(jìn)一步推動(dòng)智能制造的實(shí)現(xiàn)。

未來(lái)，作為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)分析和處理應(yīng)用程序的引擎，邊緣計(jì)算將會(huì)發(fā)展得更快。此外，邊緣計(jì)算技術(shù)公司也在成為資本市場(chǎng)下一個(gè)投資目標(biāo)。隨著從汽車、無(wú)人機(jī)、醫(yī)療設(shè)備到機(jī)器人領(lǐng)域設(shè)備連接數(shù)量不斷增長(zhǎng)，越來(lái)越多企業(yè)正在擁抱邊緣計(jì)算技術(shù)。