設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的案例
終于講透了，史上最詳細(xì)的PLC串口轉(zhuǎn)網(wǎng)口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)問(wèn)題！
設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，就是通常所說(shuō)的設(shè)備信息化改造（MES），有助于提升企業(yè)信息化水平，有助于實(shí)現(xiàn)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
它給企業(yè)帶來(lái)的更多好處，這里不需贅述。
PLC聯(lián)網(wǎng)，是設(shè)備信息化的重中之重。簡(jiǎn)言之，就是PLC通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中監(jiān)控和管理。
早期的PLC大多數(shù)只具備串口，那么，這些PLC在聯(lián)網(wǎng)的過(guò)程中，會(huì)遇到什么問(wèn)題呢？
憑借多年的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，以下幾項(xiàng)是不容易忽視的：
（1）串口被人機(jī)界面（觸摸屏）獨(dú)占；
（2）PLC程序被加密；
（3）不允許修改PLC程序和硬件配置；
（4）不允許停機(jī)以免對(duì)生產(chǎn)造成影響；
（5）最好兼容PLC的以太網(wǎng)協(xié)議（區(qū)別于串口服務(wù)器虛擬串口）。
這些問(wèn)題簡(jiǎn)直太煩人，有什么好的方法嗎？
帶著這些疑問(wèn)，我們來(lái)看一個(gè)案例。
某半導(dǎo)體生產(chǎn)企業(yè)，300臺(tái)左右的三菱FX1N/FX2N控制器需要接入網(wǎng)絡(luò)，這些PLC的編程圓口MD8都連著一個(gè)國(guó)產(chǎn)的人機(jī)界面。
熟悉三菱的工程師都知道，早期的三菱PLC是沒(méi)有生產(chǎn)以太網(wǎng)模塊的，設(shè)備要接入以太網(wǎng)，可選方案很少……
該廠還有一些西門子、歐姆龍、松下、臺(tái)達(dá)的設(shè)備，也都碰到了類似的問(wèn)題。
解決問(wèn)題的關(guān)鍵，是要把串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)，并且要兼容相應(yīng)PLC的以太網(wǎng)協(xié)議。
對(duì)此，我們不妨來(lái)看一款神器：
神器的型號(hào)是BCNet-FX，用于三菱FX系列PLC的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。有了這款神器，以上問(wèn)題就迎刃而解了。
大家仔細(xì)來(lái)看，串行接口X1連三菱PLC的編程圓口，串行接口X2口連觸摸屏（此觸摸屏原來(lái)插在三菱PLC的編程圓口上），以太網(wǎng)通訊接口X3兼容三菱MC協(xié)議和Modbus TCP協(xié)議。
展開 定位功能對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備是剛需
在眾多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，地理定位是最為強(qiáng)大、發(fā)展勢(shì)頭最為迅猛的細(xì)分領(lǐng)域之一。Market Insight Reports報(bào)告稱：到 2025 年，“帶有地理定位功能的物聯(lián)網(wǎng)”市場(chǎng)的規(guī)模預(yù)計(jì)將從現(xiàn)在的 400 億美元增長(zhǎng)至 740 億美元。
定位功能對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備是剛需
為什么定位功能對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備而言如此重要？這是因?yàn)?，無(wú)論是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)，還是物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式的創(chuàng)新，都離不開地理定位功能作為支撐。
首先，物聯(lián)網(wǎng)的許多典型應(yīng)用場(chǎng)景都必須依靠精確定位才能實(shí)現(xiàn)。舉個(gè)例子，今年，由于疫情的影響，醫(yī)院里包括床位在內(nèi)的各種資源都非常緊張。然而，有時(shí)候資源緊張并不是因?yàn)?em>設(shè)備不夠，而是因?yàn)橐呀?jīng)使用完畢的設(shè)備沒(méi)有被及時(shí)還回，導(dǎo)致資源無(wú)法得到充分利用。一些醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)解決方案則能幫助管理人員利用定位技術(shù)監(jiān)控醫(yī)療設(shè)備的位置和使用情況，確定哪些設(shè)備可能沒(méi)有得到充分利用，從而有效提升醫(yī)療設(shè)備的運(yùn)營(yíng)效率。
同理，運(yùn)輸和物流行業(yè)查詢車隊(duì)的位置以避免貨物丟失，智慧停車場(chǎng)景中確定車輛的位置以調(diào)度車位，智慧城市場(chǎng)景中識(shí)別裝滿的垃圾桶位置以及時(shí)清理……企業(yè)可采用基于物聯(lián)網(wǎng)定位的資產(chǎn)管理解決方案來(lái)替代效率低下且任務(wù)繁重的人工管理流程，實(shí)現(xiàn)資源的合理配置和充分利用。
第二，物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式的創(chuàng)新同樣與地理定位功能密不可分。在物聯(lián)網(wǎng)的新時(shí)代背景下，“產(chǎn)品即服務(wù)”的模式廣為流行。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，過(guò)去制造商賣的是設(shè)備，現(xiàn)在制造商可以用“以租代售”的模式為客戶提供服務(wù)，讓各種設(shè)備的供應(yīng)能夠類似汽車或工業(yè)廠房設(shè)備租賃市場(chǎng)那般靈活。
顯然，若想這種模式奏效，出租人對(duì)出租物必須要有一定的監(jiān)測(cè)和控制能力——即制造商需要隨時(shí)知道他們租賃出去的設(shè)備所處的位置、狀態(tài)以及被使用的情況。尤其是一些可移動(dòng)的資產(chǎn)，采用物聯(lián)網(wǎng)手段更能提高效率。
展開 ARM攜手臺(tái)積電22納米制程，搶攻移動(dòng)設(shè)備及物聯(lián)網(wǎng)芯片市場(chǎng)
Arm 指出，臺(tái)積電 22 納米 ULP / ULL 制程是針對(duì)主流行動(dòng)與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行最佳化設(shè)計(jì)。不僅能提升基于 Arm 架構(gòu)的 SoC 效能，與臺(tái)積電前一代 28 納米 HPC+ 制程平臺(tái)相較，更可顯著降低功耗及芯片面積。
Arm 物理設(shè)計(jì)事業(yè)群總經(jīng)理 Gus Yeung 表示，這項(xiàng)次世代制程技術(shù)能在更低功耗和更小面積下加入更多功能，且結(jié)合 Artisan 物理 IP 及臺(tái)積電的 22 納米 ULP / ULL 制程平臺(tái)，在設(shè)計(jì)與制造成本方面有優(yōu)勢(shì)。雙方將為彼此的合作伙伴，提供立即顯現(xiàn)的每毫瓦運(yùn)算效能，以及節(jié)省芯片面積方面的利益。
Arm 進(jìn)一步指出，采用臺(tái)積電 22 納米 ULP / ULL 制程技術(shù)的 Artisan 物理 IP，包含晶圓廠贊助提供的內(nèi)存編譯器，針對(duì)次世代網(wǎng)路終端運(yùn)算設(shè)備在低漏電與低功耗的需求達(dá)到最佳化狀態(tài)。這些編譯器還附有超高密度與高效能物理 IP 標(biāo)準(zhǔn)元件庫(kù)，其中包含功耗管理套件、厚閘極氧化層元件庫(kù)等，協(xié)助優(yōu)化低漏電功耗。另外，還提供泛用型 I/O 解決方案，確保達(dá)成最大程度的效能、功耗、以及面積（PPA）最佳化。
臺(tái)積電設(shè)計(jì)建構(gòu)行銷事業(yè)處資深處長(zhǎng) Suk Lee 指出，Artisan 物理 IP 讓臺(tái)積電加速設(shè)計(jì)定案（tape-out）時(shí)程，瞄準(zhǔn)主流物聯(lián)網(wǎng)與行動(dòng)設(shè)備，加快這些引領(lǐng)業(yè)界的 SoC 上市。延續(xù)臺(tái)積電與 Arm 在 28 納米 HPC+ 平臺(tái)成功合作的基礎(chǔ)，臺(tái)積電與 Arm 攜手大幅降低功耗與面積，為彼此共同的芯片設(shè)計(jì)伙伴提供許多機(jī)會(huì)，在更多設(shè)備呈現(xiàn)更完善的終端運(yùn)算經(jīng)驗(yàn)。
Arm 指出，與臺(tái)積電 22 納米 ULP / ULL 制程技術(shù)的積極整合時(shí)程下，確保滿足 Arm 與臺(tái)積電共同的芯片設(shè)計(jì)伙伴可在 2018 下半年完成相關(guān)設(shè)計(jì)定案。
展開 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)案例：智能工廠設(shè)備無(wú)人值守系統(tǒng)方案
通過(guò)工廠設(shè)備無(wú)人值守系統(tǒng)，可以集中采集、傳輸、處理、顯示各類工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)，可以對(duì)空壓機(jī)、變電站、注水泵、增壓機(jī)、PLC，數(shù)控機(jī)床，工業(yè)鍋爐、工業(yè)機(jī)器人等設(shè)備遠(yuǎn)參數(shù)和環(huán)境信息集中處理和控制，并通過(guò)邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)將關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)上傳到云平臺(tái)，達(dá)到遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的，打造無(wú)人值守智能工廠。
1、工廠設(shè)備無(wú)人值守系統(tǒng)構(gòu)成
系統(tǒng)基于物通博聯(lián)工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)，實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或PLC控制器內(nèi)的數(shù)據(jù)，并通過(guò)5G/4G/WIFI或以太網(wǎng)的方式，實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、設(shè)備遠(yuǎn)程維護(hù)、故障診斷分析等功能。將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_(tái)，通過(guò)手機(jī)APP/電腦web端實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能管理，隨時(shí)讀取設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，提高工作效率和可靠性，減少人工成本的投入，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)化智能管理。
2、工廠設(shè)備無(wú)人值守系統(tǒng)功能
（1）實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，如在線離線、運(yùn)行停機(jī)、正常故障等狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示。
（2）設(shè)備出現(xiàn)異常故障時(shí)，可以通過(guò)微信、短信、郵件等方式推送到各級(jí)管理員。
（3）設(shè)備遠(yuǎn)程維護(hù)，可以遠(yuǎn)程定位設(shè)備，進(jìn)行程序上下載、編程調(diào)試等維護(hù)操作。
（4）多網(wǎng)互備、斷點(diǎn)續(xù)傳，保證設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸不受干擾，保證數(shù)據(jù)安全和完整性。
3、工廠設(shè)備無(wú)人值守系統(tǒng)效益
（1）提高運(yùn)營(yíng)管理效率和降低成本
通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控可以有效關(guān)注到設(shè)備生產(chǎn)狀態(tài)，從而及時(shí)采取措施，提高工作管理效率，避免造成更多損失。此外通過(guò)能耗數(shù)據(jù)和工藝流程的優(yōu)化也有助于降低成本。多樣化的數(shù)據(jù)可以支撐企業(yè)制定更智能更科學(xué)更及時(shí)的決策。
（2）帶來(lái)新增收入和高技術(shù)崗位
無(wú)人值守的意義在于實(shí)現(xiàn)人事物等要素的動(dòng)態(tài)流動(dòng)，發(fā)揮最大的使用價(jià)值。通過(guò)數(shù)據(jù)分析計(jì)算，可以為產(chǎn)品研發(fā)和模型構(gòu)建提供數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)智能分析應(yīng)用，利用數(shù)據(jù)創(chuàng)造更多價(jià)值，有利于高技術(shù)人才向上發(fā)展。
展開 
總線：物聯(lián)網(wǎng)無(wú)人機(jī)集群輔助下的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)采集方案
圖1 基于區(qū)塊鏈的無(wú)人機(jī)群安全數(shù)據(jù)采集
總線由以下組件組成：
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備：物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備從環(huán)境中收集數(shù)據(jù)，并在無(wú)人機(jī)集群的協(xié)助下將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器。
無(wú)人機(jī)集群：無(wú)人機(jī)集群從物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收集數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶罱姆?wù)器。
服務(wù)器：服務(wù)器保存物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)，每個(gè)數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈中。
衛(wèi)星：在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)不可用的位置，總線利用衛(wèi)星從物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備獲取數(shù)據(jù)，無(wú)人機(jī)群可以通過(guò)衛(wèi)星與PC保持通信。
總線的目的是安全地從物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收集數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到保持其完整性的服務(wù)器中。在總線中，每個(gè)參與者（包括物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和無(wú)人機(jī)）都必須在參與總線之前向服務(wù)器注冊(cè)。部署無(wú)人機(jī)集群之前，服務(wù)器創(chuàng)建一個(gè)任務(wù)，并利用智能合約（SC）將該任務(wù)信息存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈中。然后，所有的無(wú)人機(jī)群必須在任務(wù)中注冊(cè)他們的公鑰，無(wú)人機(jī)集群中的每個(gè)無(wú)人機(jī)創(chuàng)建一個(gè)共享密鑰并與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備共享?？偩€在實(shí)體（即物聯(lián)網(wǎng)無(wú)人機(jī)、無(wú)人機(jī)-無(wú)人機(jī)、無(wú)人機(jī)服務(wù)器）之間使用不同的鏈路，每個(gè)鏈路具有不同的信道狀態(tài)。當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)到達(dá)無(wú)人機(jī)時(shí)，無(wú)人機(jī)會(huì)對(duì)其進(jìn)行處理，處理后無(wú)人機(jī)會(huì)將其添加到隊(duì)列中，然后再轉(zhuǎn)發(fā)給下一個(gè)實(shí)體?？偩€雖然有不同的鏈路，但在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中保持了一致性。在總線中，每個(gè)塊在同一塊中包含多個(gè)數(shù)據(jù)，例如（1）Header和（2）Body，如圖2所示。標(biāo)頭包含塊的哈希、nonce、timestamp、Merkle根和前一個(gè)塊的哈希。正文包含從物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收集的數(shù)據(jù)。正文中可能存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)。
圖2 區(qū)塊鏈內(nèi)部的數(shù)據(jù)管理
仿真結(jié)果表明，總線成功地利用了hash-bloom過(guò)濾器，能夠完全過(guò)濾惡意設(shè)備。通過(guò)對(duì)結(jié)果和安全性分析表明，利用無(wú)人機(jī)作為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的輔助，不僅擴(kuò)展了物聯(lián)網(wǎng)的連通性，而且有助于降低物聯(lián)網(wǎng)的能耗。
展開 “你不溫柔，我不主動(dòng)”，人機(jī)關(guān)系究竟要怎么改變呢？
更明顯的可能是物聯(lián)網(wǎng)。這個(gè)我們念叨了好多年，雖然也一直在發(fā)展，但始終沒(méi)有大熱的技術(shù)，到底在等待什么呢？
等待AI？但是音箱刮過(guò)一陣語(yǔ)音交互的風(fēng)潮之后，IoT設(shè)備搭載語(yǔ)音控制模塊也火了起來(lái)。可是直到今天，我們好像發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)還是那個(gè)物聯(lián)網(wǎng)，基本沒(méi)什么變化。
讓我們往更深層開個(gè)腦洞，“AI of Things”在等待的，可能不僅是語(yǔ)音交互，而是耳目鼻口耳協(xié)同工作的多模態(tài)AI交互。
你不溫柔，我不主動(dòng)：為什么我們始終遠(yuǎn)離IoT？
首先我們要搞懂一件事：為什么給設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的方案推行了這么多年，我們身邊，包括工業(yè)和工程領(lǐng)域，真正用到的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備還是沒(méi)有多少？
答案在于，光給機(jī)器設(shè)備聯(lián)網(wǎng)是沒(méi)用的。你家的桌椅板凳又不想聊微信逛淘寶看快手，它們要網(wǎng)作甚？
人最終需要的是服務(wù)，所以設(shè)備僅僅聯(lián)網(wǎng)是沒(méi)用的，聯(lián)網(wǎng)之后必須能干點(diǎn)什么才行。這就需要兩件事情：
人與設(shè)備可交互；
2. 設(shè)備能夠感知到人的需求。
在觸屏、鍵盤和手機(jī)集成遙控模式，都被證明太麻煩之后，物聯(lián)網(wǎng)開始把目光投向了能夠提供自然交互與感知能力的AI。
機(jī)器能夠聽懂人類說(shuō)話，并且產(chǎn)生對(duì)話并提供服務(wù)，似乎某種意義上從源頭解決了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備缺乏實(shí)際價(jià)值的尷尬。于是我們見到了越來(lái)越多搭載語(yǔ)音交互平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)話的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。從電視、冰箱到家居設(shè)備，再到各種終端不勝枚舉。
但實(shí)踐下來(lái)發(fā)現(xiàn)，這種模式問(wèn)題還是不少：
比如語(yǔ)言控制不如屏幕控制那么精準(zhǔn)，很多時(shí)候會(huì)誤判指令和錯(cuò)誤喚醒，比較語(yǔ)言充滿了不確定性；
再比如，語(yǔ)音交互的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備還是缺乏主動(dòng)服務(wù)的能力，只是換了操作方式而已，用戶體驗(yàn)沒(méi)有本質(zhì)提升。
展開 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+5G，能否讓占比八成的“啞”設(shè)備開口說(shuō)話？
八成以上的工業(yè)設(shè)備尚未聯(lián)網(wǎng)
數(shù)據(jù)采集是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的基礎(chǔ)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)首先要解決的問(wèn)題是連接工業(yè)中的人、機(jī)器設(shè)備和業(yè)務(wù)系統(tǒng)，但是設(shè)備連接在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)并不是一件容易的事情。
賽迪智庫(kù)信息化中心工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究室主任袁曉慶博士對(duì)《中國(guó)電子報(bào)》表示，當(dāng)前，我國(guó)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)里，80%以上的機(jī)器設(shè)備都是沒(méi)有聯(lián)網(wǎng)、不會(huì)說(shuō)話的“啞”設(shè)備，只有20%的設(shè)備聯(lián)了網(wǎng)、會(huì)說(shuō)話，但是這些設(shè)備遵循不同的通信協(xié)議，存在嚴(yán)重的“語(yǔ)言障礙”，成為制約工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)的“卡脖子”之處。
一方面我國(guó)制造業(yè)總體水平處于2.0向3.0過(guò)渡階段，老舊設(shè)備多、數(shù)字化水平低。2017年我國(guó)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備數(shù)字化率為44.8%、數(shù)字化設(shè)備聯(lián)網(wǎng)率為39.0%，需要通過(guò)加裝傳感器等方式實(shí)現(xiàn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，導(dǎo)致工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)數(shù)據(jù)采集難、成本高、效率低。
另一方面20%的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)了，但通信協(xié)議不統(tǒng)一。近30年來(lái)，全球各類自動(dòng)化廠商、研究機(jī)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)化組織圍繞設(shè)備聯(lián)網(wǎng)推出了成百上種現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議、工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議和無(wú)線協(xié)議，協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)眾多且相對(duì)封閉，工業(yè)設(shè)備互聯(lián)互通難，嚴(yán)重制約了設(shè)備上云，亟需構(gòu)建能夠兼容、轉(zhuǎn)換多種協(xié)議的技術(shù)產(chǎn)品體系。
“從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)角度看，通信是一個(gè)很重要的瓶頸，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)最大的區(qū)別是連接設(shè)備，設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信對(duì)時(shí)間要求很高，4G通信只能滿足一部分工程，對(duì)實(shí)時(shí)要求高的工程就比較困難，同時(shí)4G在大量數(shù)據(jù)的傳輸上也有很多不足之處。”福州大學(xué)先進(jìn)控制技術(shù)研究中心主任、福建中海創(chuàng)集團(tuán)首席專家兼中海創(chuàng)集團(tuán)研究院院長(zhǎng)鄭松在接受〈中國(guó)電子報(bào)〉記者采訪時(shí)說(shuō)。
但我國(guó)工業(yè)企業(yè)對(duì)5G的了解顯然還不夠深入。
展開 看完這篇，你絕對(duì)知道什么是邊緣計(jì)算！
雖然聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)處理現(xiàn)在主要是在云端進(jìn)行的，但在中央服務(wù)器之間來(lái)回傳送數(shù)據(jù)可能需要幾秒鐘的時(shí)間。這一時(shí)間跨度太長(zhǎng)了。
邊緣計(jì)算則讓自動(dòng)駕駛汽車更快速地處理數(shù)據(jù)成為可能。這種技術(shù)使得聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠處理在“邊緣”形成的數(shù)據(jù)，這里的“邊緣”是指位于設(shè)備內(nèi)部或者與設(shè)備本身要近得多的地方。
據(jù)估計(jì)，到2020年，每人每天平均將產(chǎn)生1.5GB的數(shù)據(jù)量。隨著越來(lái)越多的設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)并生成數(shù)據(jù)，云計(jì)算可能無(wú)法完全處理這些數(shù)據(jù)——尤其是在某些需要非?？焖俚靥幚頂?shù)據(jù)的使用場(chǎng)景當(dāng)中。
邊緣計(jì)算是云計(jì)算以外的另一種可選解決方案，未來(lái)它的應(yīng)用范圍很有可能將遠(yuǎn)不止是無(wú)人駕駛汽車。
包括亞馬遜、微軟和谷歌在內(nèi)的一些科技巨頭都在探索“邊緣計(jì)算”技術(shù)，這可能會(huì)引發(fā)下一場(chǎng)大規(guī)模的計(jì)算競(jìng)賽。雖然亞馬遜云服務(wù)Amazon Web Services（AWS）在公共云領(lǐng)域仍然占據(jù)主導(dǎo)地位，但誰(shuí)將成為這個(gè)新興的邊緣計(jì)算領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者仍有待觀察。
在本文中，我們將深入探討什么是邊緣計(jì)算，與該技術(shù)相關(guān)的優(yōu)勢(shì)，以及它在各行各業(yè)中的應(yīng)用。
一個(gè)充滿變化的計(jì)算領(lǐng)域
在了解邊緣計(jì)算之前，我們必須先來(lái)看看它的前身——云計(jì)算——是如何為遍布全球的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備鋪平道路的。
云計(jì)算賦能互聯(lián)世界
從可穿戴設(shè)備到聯(lián)網(wǎng)廚房電器，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以說(shuō)無(wú)處不在。據(jù)估計(jì)，到2019年，全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)1.7萬(wàn)億美元，較2013年的4860億美元增長(zhǎng)逾兩倍。
因此，云計(jì)算——許多智能設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)來(lái)運(yùn)作的過(guò)程——已經(jīng)成為一種越來(lái)越主流的趨勢(shì)。
云計(jì)算使得公司能夠在自己的物理硬件之外，通過(guò)遠(yuǎn)程服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)（俗稱“云”）存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)（以及其他的計(jì)算任務(wù)）。
展開 領(lǐng)跑全球的重卡變速器是如何誕生的？
為達(dá)成這一目標(biāo)，從2017年始，法士特便開始利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新ICT技術(shù)驅(qū)動(dòng)工廠加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型，推動(dòng)智能制造進(jìn)程，打造綠色的智能工廠。而在這其中，基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)也正在加速融入新技術(shù)的洪流中，為工廠的智能升級(jí)提供了“光”的保障。
步入智能制造快車道，通信網(wǎng)絡(luò)面臨巨大挑戰(zhàn)
就如“要致富、先修路”一般，打造數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的綠色工廠，安全可靠、快速高效的通信網(wǎng)絡(luò)是必不可少的基石。“在工業(yè)4.0智能制造新業(yè)務(wù)、新體驗(yàn)的驅(qū)動(dòng)下，信息化、數(shù)字化建設(shè)需實(shí)現(xiàn)量變引起質(zhì)變的目標(biāo)，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)必須由互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型。法士特原有的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)因架構(gòu)復(fù)雜、部署困難、性能受限等因素在可靠性、靈活性、便捷性和未來(lái)演進(jìn)能力上都面臨巨大的挑戰(zhàn)，無(wú)法滿足生產(chǎn)線控制系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、智慧辦公等日益漸增的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)需求及面向工業(yè)4.0智能制造萬(wàn)物互聯(lián)、安全可靠、敏捷應(yīng)變的訴求，急需尋求新的網(wǎng)絡(luò)解決方案。新方案除了滿足現(xiàn)有需求還需具備面向未來(lái)可靈活演進(jìn)、平滑升級(jí)的能力，以應(yīng)對(duì)智能制造長(zhǎng)期發(fā)展。”法士特信息總監(jiān)雷博在分享法士特智能制造實(shí)踐時(shí)說(shuō)道。
展開 華為鴻蒙，從何處來(lái)？往何處去？
目前市面上對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的理解就是面向物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的嵌入式操作系統(tǒng)，但這不完全是鴻蒙所要做到的。
鴻蒙的設(shè)計(jì)思路是解決物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)以后，用戶能通過(guò)軟件做什么/怎么做方便的問(wèn)題。
在這個(gè)“設(shè)備與設(shè)備之間連接的增長(zhǎng)速度正遠(yuǎn)大于設(shè)備本身的增長(zhǎng)速度”的時(shí)代，設(shè)備自身的硬件和連接協(xié)議，正在變得越來(lái)越多樣化，甚至可以說(shuō)碎片化。
硬件需要革新，這對(duì)鴻蒙來(lái)說(shuō)是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)。為了解決這些設(shè)備自身的連接問(wèn)題，自然需要開發(fā)更多的嵌入式操作系統(tǒng)，比如，華為從前的華為從前的LiteOS、ARM的Mbed OS、FreeRTOS（以及擴(kuò)展的SafeRTOS，Amazon RTOS等）。
而以往的這些系統(tǒng)，雖然解決了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的相互連接，互相調(diào)用，卻仍舊沒(méi)有考慮當(dāng)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)后，系統(tǒng)可以幫助用戶做些什么？
而鴻蒙不同，一方面它開啟跨平臺(tái)的操作系統(tǒng)資源調(diào)用不再需要跨層，另一方面代表著開發(fā)者只需要關(guān)注功能邏輯和界面邏輯，開發(fā)者只需要依靠鴻蒙提供的API，就可以避開繁雜的調(diào)試連接，完成對(duì)多個(gè)設(shè)備的適配和開發(fā)。
可以想象到的是，以后加入鴻蒙生態(tài)基礎(chǔ)開發(fā)出來(lái)的app，使用相同的協(xié)議，基層代碼，這樣app對(duì)應(yīng)的設(shè)備之間，可以互相鏈接，延遲很低。幾個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)備可以互相智能鏈接，共用調(diào)用各設(shè)備的cpu,gpu功能。而且鴻蒙通過(guò)對(duì)這些設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互，學(xué)習(xí)，優(yōu)化適合使用者習(xí)慣愛好，變得越來(lái)越智慧。
從軟件到系統(tǒng)，從系統(tǒng)到硬件，鴻蒙初啟，華為生態(tài)的路還很長(zhǎng)。
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大數(shù)據(jù)的來(lái)源有很多，其中之一是來(lái)自物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 的數(shù)據(jù)。
什么是IoT數(shù)據(jù)？
物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 是指通過(guò)共享網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的物理對(duì)象。各種傳感器收集信息并在可以存儲(chǔ)、管理、過(guò)濾和分析數(shù)據(jù)的系統(tǒng)之間共享信息。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以指從可穿戴設(shè)備到醫(yī)療設(shè)備再到工業(yè)設(shè)備的所有設(shè)備。
物聯(lián)網(wǎng)使公司能夠以前所未有的方式實(shí)時(shí)了解其連接設(shè)備上發(fā)生的事情。從互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收集大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)點(diǎn)，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸以進(jìn)行存儲(chǔ)和分析。
物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)有什么關(guān)系？
物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)有很多重疊的部分，物聯(lián)網(wǎng)被認(rèn)為是大數(shù)據(jù)的主要來(lái)源。
然而，它們是彼此獨(dú)立發(fā)展的。隨著物聯(lián)網(wǎng)生成的數(shù)據(jù)量增加，到傳統(tǒng)存儲(chǔ)和分析方法變得低效的地步，大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)之間的關(guān)聯(lián)性越來(lái)越高。
在當(dāng)前環(huán)境下，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收集的復(fù)雜數(shù)據(jù)和信息可視為實(shí)時(shí)收集的大數(shù)據(jù)集。大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析有助于理解目前過(guò)多的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)點(diǎn)并提供有用的見解。
總結(jié)一下其較高層次的關(guān)系：配備電子設(shè)備和傳感器的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)（互聯(lián)設(shè)備）將實(shí)時(shí)信息發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng) (IoT)，在那里這些信息被編譯并存儲(chǔ)為大量數(shù)據(jù)集（大數(shù)據(jù)）并進(jìn)行分析以找到有用的模式（大數(shù)據(jù)分析）。
物聯(lián)網(wǎng)如何使用大數(shù)據(jù)？
大數(shù)據(jù)分析有助于理解物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收集的數(shù)據(jù)和信息。
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全球移動(dòng)趨勢(shì)洞察：工業(yè)互聯(lián)是IoT最大驅(qū)動(dòng)，5G讓無(wú)人駕駛大規(guī)模商用
一、2025年之前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備達(dá)到250億 企業(yè)垂直應(yīng)用是主要驅(qū)動(dòng)力
大部分物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將會(huì)用無(wú)授權(quán)無(wú)線電技術(shù)連接，主要是短程連接，比如Wi－Fi、Z－Wave、Zigbee技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)越變?cè)酱?，生態(tài)系統(tǒng)越來(lái)越成熟，物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)使用環(huán)境也會(huì)變化：從“單純的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備”向“用解決方案解決特殊問(wèn)題、滿足特殊需求”轉(zhuǎn)移。
雖然物聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展，在消費(fèi)市場(chǎng)（比如消費(fèi)者電子、智能家庭）成為主流技術(shù)，但是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)才是連接增長(zhǎng)的最大動(dòng)力。
能源、發(fā)電、制造、城市交通運(yùn)輸已經(jīng)開始改變 。
在上面這張圖片中，紅色代表工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量，黑色代表消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量。
二、連接商品化趨勢(shì)明顯 在平臺(tái)和分析層價(jià)值創(chuàng)造越來(lái)越重要
一方面，應(yīng)用、平臺(tái)和服務(wù)（包括云數(shù)據(jù)分析和安全）是物聯(lián)網(wǎng)增長(zhǎng)很快的區(qū)域，從2010年到2025年，這一市場(chǎng)將會(huì)增長(zhǎng)30倍，達(dá)到7500億美元，相當(dāng)于所有物聯(lián)網(wǎng)營(yíng)收的三分之二。
另一方面，專業(yè)服務(wù)（包括系統(tǒng)集成、咨詢、管理服務(wù)）在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中繼續(xù)扮演重要角色，它的份額提升，行業(yè)數(shù)字化助長(zhǎng)這一趨勢(shì)。
未來(lái)，連接商品化趨勢(shì)將會(huì)越來(lái)越明顯，在營(yíng)收中的份額降到5％，運(yùn)營(yíng)商如果只靠數(shù)據(jù)管道維生，競(jìng)爭(zhēng)時(shí)會(huì)很困難。
2010年，連接營(yíng)收約為110億美元，專業(yè)服務(wù)120億美元，應(yīng)用、平臺(tái)和服務(wù)營(yíng)收250億美元，到了2025年，三者分別增長(zhǎng)到510億美元、2990億美元和7540億美元。
三、在復(fù)雜擴(kuò)散的價(jià)值鏈中找到立足之地成為最大挑戰(zhàn)
從這張圖片表可以看到，專業(yè)服務(wù)分成為顧問(wèn)咨詢、系統(tǒng)集成、管理服務(wù)。在應(yīng)用平臺(tái)和服務(wù)方面，又可以分成安全、數(shù)據(jù)分析、云、平臺(tái)、應(yīng)用幾大塊。
展開 什么是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)？它為什么這么火？它到底有什么用？
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)最近很火，你知道什么是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)嗎？為什么它的應(yīng)用這么廣泛？
終將渡過(guò)成長(zhǎng)的海
01
正文
到目前為止，我們都很熟悉物聯(lián)網(wǎng)(IoT)。物聯(lián)網(wǎng)這一術(shù)語(yǔ)指的是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通信和連接的消費(fèi)者級(jí)設(shè)備。想想智能可穿戴設(shè)備、手機(jī)、智能家用電器和心臟監(jiān)測(cè)設(shè)備。但你可能沒(méi)有聽說(shuō)過(guò)太多關(guān)于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)的事情。這將會(huì)改變。
這是一個(gè)類似的概念：它是關(guān)于跨網(wǎng)絡(luò)的通信和連接。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)注的不是消費(fèi)設(shè)備，而是石油、農(nóng)業(yè)和醫(yī)療保健等行業(yè)的設(shè)備和機(jī)器，這些行業(yè)的系統(tǒng)故障和計(jì)劃外停機(jī)可能導(dǎo)致高風(fēng)險(xiǎn)甚至危及生命的情況。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將現(xiàn)代工業(yè)工程與傳感器和執(zhí)行器等智能資產(chǎn)相結(jié)合，旨在提高制造和工業(yè)流程。通過(guò)使用通信技術(shù)連接的大量工業(yè)設(shè)備，升級(jí)后的機(jī)器可以收集、交換、分析和傳遞有價(jià)值的數(shù)據(jù)。
與消費(fèi)者物聯(lián)網(wǎng)一樣，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)涉及不同環(huán)境中的各種設(shè)備和應(yīng)用程序。
每個(gè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)包括：
用于通信、存儲(chǔ)和檢測(cè)自身信息的連接設(shè)備
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
從原始數(shù)據(jù)生成信息的分析和應(yīng)用程序
公共和私人數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)設(shè)施
收集到的信息被直接傳輸?shù)綌?shù)據(jù)通信基礎(chǔ)設(shè)施，然后轉(zhuǎn)換成可以分析和用于各種應(yīng)用程序的信息，包括預(yù)測(cè)性維護(hù)和業(yè)務(wù)優(yōu)化。
有什么好處？
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的最大好處是收集和分析各種數(shù)據(jù)。
展開 智能工廠規(guī)劃咨詢的十大核心要素
生產(chǎn)過(guò)程中需要及時(shí)采集產(chǎn)量、質(zhì)量、能耗、加工精度和設(shè)備狀態(tài)等數(shù)據(jù)，并與訂單、工序、人員進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的全程追溯。
此外，在智能工廠的建設(shè)過(guò)程中，需要建立數(shù)據(jù)管理規(guī)范，來(lái)保證數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性。還要預(yù)先考慮好數(shù)據(jù)采集的接口規(guī)范，以及SCADA（監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集）系統(tǒng)的應(yīng)用。企業(yè)需要根據(jù)采集的頻率要求來(lái)確定采集方式，對(duì)于需要高頻率采集的數(shù)據(jù)，應(yīng)當(dāng)從設(shè)備控制系統(tǒng)中自動(dòng)采集。
另外，必要時(shí)，還應(yīng)當(dāng)建立專門的數(shù)據(jù)管理部門，明確數(shù)據(jù)管理的原則和構(gòu)建方法，確立數(shù)據(jù)管理流程與制度，協(xié)調(diào)執(zhí)行中存在的問(wèn)題，并定期檢查落實(shí)優(yōu)化數(shù)據(jù)管理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、流程和執(zhí)行情況。
▲數(shù)據(jù)管理
設(shè)備聯(lián)網(wǎng)
實(shí)現(xiàn)智能工廠乃至工業(yè)4.0，推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)MES應(yīng)用，最重要的基礎(chǔ)就是要實(shí)現(xiàn)M2M，也就是設(shè)備與設(shè)備之間的互聯(lián)，建立工廠網(wǎng)絡(luò)。
企業(yè)應(yīng)該對(duì)設(shè)備與設(shè)備之間如何互聯(lián)，采用怎樣的通信方式、通信協(xié)議和接口方式等問(wèn)題建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上，企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)之后，可以實(shí)現(xiàn)DNC（分布式數(shù)控）應(yīng)用。設(shè)備聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)采集是企業(yè)建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。
工廠智能物流
推進(jìn)智能工廠建設(shè)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的智能物流十分重要，尤其是對(duì)于離散制造企業(yè)。智能工廠規(guī)劃時(shí)，要盡量減少無(wú)效的物料搬運(yùn)。
展開 工業(yè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),你了解嗎？
隨著工業(yè)及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代設(shè)備發(fā)展的一個(gè)總體趨勢(shì)是向復(fù)雜化、智能化和自動(dòng)化方向發(fā)展，在役設(shè)備運(yùn)行中故障導(dǎo)致惡性事故屢見不鮮?，F(xiàn)代產(chǎn)業(yè)迫切需要采用保障在役設(shè)備安全運(yùn)行的相關(guān)監(jiān)測(cè)技術(shù)，基于該項(xiàng)技術(shù)揭示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的發(fā)展演變規(guī)律，實(shí)現(xiàn)早期故障預(yù)報(bào)，進(jìn)而避免故障，特別是惡性事故發(fā)生。
云酷科技設(shè)備狀態(tài)物聯(lián)網(wǎng)聲學(xué)監(jiān)控系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)聲音傳感器采集設(shè)備的聲音數(shù)據(jù)，利用信號(hào)分析及AI技術(shù)，從中提取聲音特征值，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和設(shè)備故障報(bào)警，使管理人員和作業(yè)人員隨時(shí)隨地掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。
設(shè)備狀態(tài)物聯(lián)網(wǎng)聲學(xué)監(jiān)控系統(tǒng)功能
一、綜合展現(xiàn)
通過(guò)3D模式直觀展現(xiàn)設(shè)備遙測(cè)數(shù)據(jù)，包括無(wú)異常運(yùn)行天數(shù)、異常未處理事件、月度告警及高發(fā)異常項(xiàng)。
展現(xiàn)全廠所有設(shè)備的健康狀態(tài)，包括安全運(yùn)行天數(shù)、設(shè)備告警信息及安全設(shè)備占比。
二、設(shè)備監(jiān)控
遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，集中展現(xiàn)聲音、振動(dòng)及溫度等遙測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備異常信息給予告警提示。
三、運(yùn)行參數(shù)監(jiān)控
對(duì)設(shè)備所關(guān)聯(lián)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行集中展現(xiàn)，包括測(cè)點(diǎn)編碼、測(cè)點(diǎn)描述、關(guān)聯(lián)設(shè)備、測(cè)點(diǎn)值等信息。
四、特征管理
利用信號(hào)分析及深度學(xué)習(xí)建立正常模型及故障模型，根據(jù)設(shè)備不同故障進(jìn)行故障模型分類可查看故障名稱、原因及處理結(jié)果，輔助巡檢人員進(jìn)行故障處理。
五、數(shù)據(jù)分析
對(duì)單設(shè)備的遙測(cè)數(shù)據(jù)及多設(shè)備間的遙測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，提供設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)參考。
六、監(jiān)測(cè)月報(bào)
根據(jù)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)以及傳感器告警數(shù)據(jù)，定期自動(dòng)生成設(shè)備運(yùn)行記錄及報(bào)告。
設(shè)備狀態(tài)物聯(lián)網(wǎng)聲學(xué)監(jiān)控系統(tǒng)在有關(guān)國(guó)計(jì)民生的許多部門重要裝備中的應(yīng)用日益廣泛，將在提高設(shè)備安全可靠性、實(shí)現(xiàn)設(shè)備科學(xué)維修、提升設(shè)備信息管理水平、增加設(shè)備利用率、降低設(shè)備運(yùn)行及維修成本等方面發(fā)揮愈來(lái)愈重要作用。
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