文章導語
基于WISE-IoTSuite/ IoT Edge構建的智慧工廠邊緣計算平臺以開放生態的理念，持續擴展邊緣計算的能力邊界，助力現場端實時智能決策。滿足行業數字化在敏捷連接、實時業務、數據優化、應用智能、安全與隱私保護等方面的關鍵需求。同時邊緣計算與云計算各有所長，需要緊密協同才能更好地滿足各種需求場景，最大程度地發揮各自的價值。
01 為什么需要邊緣計算
隨著各行各業數字化轉型的開展，對接入的設備和數據種類的需求不斷增加。傳統的組態軟件數據分析能力有限，已經不能滿足數據多樣性的需求，無法將IT與OT很好的融合。而且，一般是單體程序，缺少開放的應用管理架構支撐，無法靈活擴充應用。
此外，在物聯網云平臺的蓬勃發展之際，大量的數據開始上云，同時一些問題也開始顯現，例如：大量數據直接上云后，在有限的網絡帶寬下，會有傳輸延時的問題，且數據上云的成本也在逐年攀升。當大量數據上云，依賴云端統一管理時，一旦網絡或云節點故障，就可能會引發不可估量的損失和災難。
為了解決以上棘手的問題，邊緣計算應運而生。邊緣計算將數據的處理分析、數據融合，數據應用，以及AI智能，由云端下沉到邊緣節點。在靠近物或數據源頭，提供一個融合網絡、計算、存儲、應用的開放可擴展的平臺。
02 IoT Edge 云原生邊緣計算服務
對于工廠而言，理想的邊緣計算平臺應具備采集、控制、運維、分析、可視化，智能化的一站式能力，同時要兼顧輕量化的需要，提供靈活解耦的架構，能根據邊緣需求進行靈活組合并能擴展。這些需求，研華工業云 IoT Edge 云原生的邊緣計算平臺均可滿足。
IoT Edge 云原生的邊緣計算平臺， 為軟件產品，可以純軟件單獨銷售，也有搭配研華硬件，或搭配 iFactory App 的 Edge SRP 軟硬一體產品。
IoT Edge 是 WISE-IoTSuite 工業互聯網云平臺在邊緣側的延伸，將數據接入、數據分析、數據存儲、數據應用、數據轉發等云端能力以輕量化部署的方式下沉到邊緣，可離線自治，亦與 IoTSuite 云平臺組成云邊協同的方案，提供云邊協同的一致化管理和服務；支持跨OS輕量化部署，性能較傳統SCADA軟件提升十倍；技術架構靈活開放，南向設備數據采集和數據庫接入協議、數據處理算子、北向數據轉發規則均可支持插件化開發和部署，可對接第三方MES/MOM或第三方云平臺。
IoT Edge 是一款非常適合與DFSP共創行業解決方案的生態工具，可以充分應對數字化轉型過程中各類工業互聯網場景的需求，加快工業互聯網應用的落地速度。
IoT Edge 主要提供以下核心功能：
1. 協議適配：支持常用的工業協議，支持協議定制，支持協議采用插件化的方式擴展。
2. 數據采集：支持采集設備數據、消息中間件數據、數據庫數據等多種數據源的數據。
3. 設備管理：支持設備狀態監控，物模型管理以及設備影子等功能。
4. 數據處理：支持在邊緣端對數據進行清洗過濾，有效數據上云；支持數據處理插件化擴展。
5. 遠程運維：支持多操作系統的OTA升級、應用倉庫管理，支持設備進程及應用管理
6. 云邊協同：支持邊緣端與云端應用、數據、服務協同，支持邊緣離線自治。
7. 規則轉發：支持豐富的數據源和轉發目標，支持自定義轉發格式，支持數據轉發插件化擴展。
8. 可視化：支持2D報表可視化以及3D數字孿生可視化，支持低代碼自定義炫酷報表。
研華工業云以開放的理念希望和智慧工廠領域的伙伴一起構建物聯網生態。IoT Edge的產品架構，更是處處體現了這個理念：
• 協議插件化，擴展數據接入能力
IoT Edge在采集側采用協議插件化的架構，內置協議插件支持常用的工業協議接入。同時和合作伙伴共同開發支持電力行業協議，半導體行業協議，音視頻領域協議等。客戶也可以在其上自研自己的協議插件，充分擴展邊緣計算數據接入的能力。
• 算子插件化，擴展計算能力
邊緣端對計算的能力要求越來越高，IoT Edge將計算的能力通過算子插件來持續擴展，核心是幫用戶處理好數據接入和數據計算輸出的方式。計算部分還可根據客戶的行業需要，來開發各種算法插件，深入挖掘數據的價值。
• 數據可視化插件，擴展數據可視化能力
邊緣端對數據即時應用的要求顯著增加，數據顯示通過可視化插件的方式來持續擴展數據的個性化顯示需求，加快應用的構建。
03 基于IoT Edge的智慧工廠邊緣計算平臺
IoT Edge作為邊緣計算平臺也不斷的深入到領域合作中，基于IoT Edge原有的功能特性，研華打造了適用于智慧工廠邊緣側的計算平臺。可滿足現場端實時數據接入和監控，資產管理層級快速建立，告警通知與事件管理等功能。
同時還提供了豐富的智能制造應用，包含工單進度管理，異常安燈管理，整體設備效率，能源管理，環安衛管理，設備遠程運維保養等。幫助用戶通過低代碼的方式快速打造自己的智慧工廠應用。
此外，IoT Edge還通過和邊緣PHM服務內部整合，打造出設備管理和預測性維護的邊緣智能解決方案。實現了從數據采集傳輸到設備管理，再到進一步針對采集數據進行AI分析這一全過程。同時將設備異常偵測，健康預測的結果進行直觀的展示或異常告警通知。這一解決方案的引入，幫助制造企業實現了精準的維護，降低了制造企業維護保養支出，減少了突發停機和故障，縮短了停止生產時間。
04 智慧工廠應用案例分享
某電子設備廠商一直被工廠設備聯網運維深深困擾。主要有以下幾大困擾：第一，設備孤立。信息化程度低，很多信息仍靠手動記錄，時效性和準確性都很難保證。第二，設備運行效率低，多屬于“事后型”設備運維管理。第三，產線不平衡，存在生產瓶頸，生產管理不透明。第四，能源統計靠人工抄表，統計時間滯后，無時效性。缺乏具體的能效標準，無法定向節能降耗。
通過引入研華的 IoT Edge智慧工廠邊緣計算平臺，成功打造了工廠設備聯網運維的解決方案。將客戶現場的測試機，成型機，端子機，能耗與環境的設備首先通過網關采集，再使用IoT Edge接入網關數據，然后對各類設備建立設備模型和資產模型，實現了設備的統一聯網管理。搭配設備監控運維管理系統，減少了計劃外的停機和設備故障。搭配設備綜合效率OEE管理，提升了產線效率。能源方面，通過更換部分電表，燃氣表，實現了智能化計量。同時整合能耗管理系統，即時監控能耗情況，定向節能，實現了生產過程的全過程分析監控，輔助管理決策，提升生產效率。
