邊緣計算已來，助力行業數位化轉型
作者：史揚 劉梅剛
1 產業趨勢與關鍵挑戰
全球數位化革命正在引領新一輪產業變革，行業數位化轉型的浪潮正孕育興起。這一波浪潮的顯著特點是將“物”納入智慧互聯，借助OT（Operation Technology）與ICT（Information and Communication Technology）的深度協作與融合，
今天，我們從航空業的預測性維護、公共事業領域的電梯智慧運營、能源行業的智慧抄表和物流行業的全流程跟蹤等行業數位化應用中，可以深刻感受到：“物”的智慧互聯將無所不在，
據IDC資料統計，到2020年將有超過500億的終端與設備聯網。未來超過50%的資料需要在網路邊緣側分析、處理與儲存。在行業數位化轉型的趨勢下，智慧互聯的網路邊緣側面臨如下挑戰：
聯接的海量與異構
網路是系統互聯與資料聚合傳輸的基石。伴隨聯接設備數量的劇增，網路運維管理、靈活擴展和可靠性保障面臨巨大挑戰。同時，工業現場長期以來存在大量異構的匯流排聯接，多種制式的工業乙太網並存，如何相容多種聯接並且確保聯接的即時可靠是必須要解決的現實問題；
業務的即時性
工業系統檢測、控制、執行的即時性高，部分場景即時性要求在10ms以內。
應用的智慧性
業務流程優化、運維自動化與業務創新驅動應用走向智慧，邊緣側智慧能夠帶來顯著的效率與成本優勢。以預測性維護為代表的智慧化應用場景正推動行業向新的服務模式與商業模式轉型；
資料的優化
當前工業現場存在大量的多樣化異構資料，需要通過資料優化實現資料的聚合、資料的統一呈現與開放，
安全與隱私保護
安全橫跨雲計算和邊緣計算，需要實施端到端防護。網路邊緣側由於更貼近萬物互聯的設備，存取控制與威脅防護的廣度和難度因此大幅提升。邊緣側安全主要包含設備安全、網路安全、資料安全與應用安全。此外，關鍵資料的完整性、保密性，大量生產或人身隱私資料的保護也是安全領域需要重點關注的內容。
2 邊緣計算助力行業數位化轉型
面對這些挑戰，產業呼喚新的產業技術和解決方案，邊緣計算順勢興起。邊緣計算是在靠近物或資料來源頭的網路邊緣側，融合網路、計算、存儲、應用核心能力的開放平臺，就近提供邊緣智慧服務，滿足行業數位化在敏捷聯接、即時業務、資料優化、應用智慧、安全與隱私保護等方面的關鍵需求。
邊緣計算行業應用場景豐富，產業價值突出。目前已經在製造、能源、公共事業、交通、健康、農業等行業開始成功商用。預測性維護、能效管理、智慧製造是邊緣計算典型的行業應用場景，支撐行業商業模式創新，實現從產品向服務的價值延伸，實現產品和服務的定制化與智慧化。
以預測性維護應用場景為例，傳統的維護方式主要是事後維護和預防性維護，事後維護會導致業務中斷，而預防性維護採用人工例行檢修，導致維護成本大幅度上升。目前，全球有超過1500萬部電梯在網運行，電梯維保和售後服務正成為電梯行業的“新藍海”，越來越多的電梯廠商轉向整合產業鏈、依靠維保服務增加企業收入，但電梯通過事後維護和預防性維護的成本很高，且首次維護成功率低於20%。為實現商業模式創新，電梯廠商必須通過數位化改造提升運維效率、降低運維成本。通過引入邊緣計算，可以助力電梯廠商從傳統的預防性維護升級到新一代即時預測性維護，從而實現產品向服務的價值延伸：
預測性維護，降低維護成本
以電梯為例，基於電梯內大量的感測器，可以對電梯運行狀態即時感知。通過本地的邊緣計算融合閘道可以提供資料分析能力，第一時間發現設備潛在故障。同時提供本地存活，一旦與雲端聯接故障，資料可以本地保存，聯接恢復後，本地收斂資料自動同步到雲端，確保雲端可以對每部電梯形成完整視圖。
同時採用預測性維護可以減少維護工作量，降低勞動強度；提高設備的可靠性，延長設備的使用壽命；提高設備的利用率，減少維修費用，從而降低維護成本，提高企業的綜合競爭力。
安全保障
提供覆蓋終端、閘道晶片、閘道OS、網路、資料的多重安全保護。
產品向服務的延伸
可以説明電梯廠家研發改善產品品質、售後提升服務滿意度；可以開放給樓宇物業等，説明提供緊急救援等服務；可以為廣告廠商等提供媒資傳播平臺。
3 邊緣計算產業聯盟搭建產業合作平臺
邊緣計算作為新興產業應用前景廣闊，產業同時橫跨OT、IT、CT多個領域，且涉及網路聯接、資料聚合、晶片、傳感、行業應用多個產業鏈角色。為了全面促進產業深度協同，加速邊緣計算在各行業的數位化創新和行業應用落地，華為技術有限公司、中國科學院瀋陽自動化研究所、中國資訊通信研究院、英特爾公司、ARM和軟通動力資訊技術（集團）有限公司作為創始成員，聯合倡議發起邊緣計算產業聯盟(Edge Computing Consortium，縮寫為ECC) 。
聯盟以“OICT”理念倡議 OT、IT和CT各領域產業資源在充分融合與協同的基礎上，本著“共識”、“共力”、“共贏”的合作精神，致力於推動“政產學研用”各方產業資源合作，共同推進邊緣計算產業聯盟的健康發展，孵化行業應用最佳實踐，促進邊緣計算產業健康與可持續發展。
為了統一術語、統一架構和促進產業合作，邊緣計算產業聯盟發佈了邊緣計算參考架構1.0，包含4個功能域：
應用域：基於設備、網路、資料功能域提供的開放介面，實現邊緣行業應用，支撐邊緣業務運營；
資料欄：提供資料優化服務，包括資料的提取、聚合、交互操作、語義化以及分析與呈現的全生命週期服務，並保障資料的安全與隱私性；
網路域：為系統互聯、資料聚合與承載提供聯接服務；
設備域：通過貼近或嵌入傳感、儀錶、機器人和機床等設備的現場節點，支撐現場設備實現即時的智慧互聯及智慧應用。
行業數位化轉型的號角已經吹響，邊緣計算產業聯盟致力於成為產業協同的平臺、開放與創新的平臺、行業踐行與示範的平臺，希望更多的產業夥伴攜手推動邊緣計算產業的健康與可持續發展，共建邊緣計算產業未來。
摘自《自動化博覽》2017年4月刊
邊緣計算行業應用場景豐富，產業價值突出。目前已經在製造、能源、公共事業、交通、健康、農業等行業開始成功商用。預測性維護、能效管理、智慧製造是邊緣計算典型的行業應用場景，支撐行業商業模式創新，實現從產品向服務的價值延伸，實現產品和服務的定制化與智慧化。
以預測性維護應用場景為例，傳統的維護方式主要是事後維護和預防性維護，事後維護會導致業務中斷，而預防性維護採用人工例行檢修，導致維護成本大幅度上升。目前，全球有超過1500萬部電梯在網運行，電梯維保和售後服務正成為電梯行業的“新藍海”，越來越多的電梯廠商轉向整合產業鏈、依靠維保服務增加企業收入，但電梯通過事後維護和預防性維護的成本很高，且首次維護成功率低於20%。為實現商業模式創新，電梯廠商必須通過數位化改造提升運維效率、降低運維成本。通過引入邊緣計算，可以助力電梯廠商從傳統的預防性維護升級到新一代即時預測性維護，從而實現產品向服務的價值延伸：
預測性維護，降低維護成本
以電梯為例，基於電梯內大量的感測器，可以對電梯運行狀態即時感知。通過本地的邊緣計算融合閘道可以提供資料分析能力，第一時間發現設備潛在故障。同時提供本地存活，一旦與雲端聯接故障，資料可以本地保存，聯接恢復後，本地收斂資料自動同步到雲端，確保雲端可以對每部電梯形成完整視圖。
同時採用預測性維護可以減少維護工作量，降低勞動強度；提高設備的可靠性，延長設備的使用壽命；提高設備的利用率，減少維修費用，從而降低維護成本，提高企業的綜合競爭力。
安全保障
提供覆蓋終端、閘道晶片、閘道OS、網路、資料的多重安全保護。
產品向服務的延伸
可以説明電梯廠家研發改善產品品質、售後提升服務滿意度；可以開放給樓宇物業等，説明提供緊急救援等服務；可以為廣告廠商等提供媒資傳播平臺。
3 邊緣計算產業聯盟搭建產業合作平臺
邊緣計算作為新興產業應用前景廣闊，產業同時橫跨OT、IT、CT多個領域，且涉及網路聯接、資料聚合、晶片、傳感、行業應用多個產業鏈角色。為了全面促進產業深度協同，加速邊緣計算在各行業的數位化創新和行業應用落地，華為技術有限公司、中國科學院瀋陽自動化研究所、中國資訊通信研究院、英特爾公司、ARM和軟通動力資訊技術（集團）有限公司作為創始成員，聯合倡議發起邊緣計算產業聯盟(Edge Computing Consortium，縮寫為ECC) 。
聯盟以“OICT”理念倡議 OT、IT和CT各領域產業資源在充分融合與協同的基礎上，本著“共識”、“共力”、“共贏”的合作精神，致力於推動“政產學研用”各方產業資源合作，共同推進邊緣計算產業聯盟的健康發展，孵化行業應用最佳實踐，促進邊緣計算產業健康與可持續發展。
為了統一術語、統一架構和促進產業合作，邊緣計算產業聯盟發佈了邊緣計算參考架構1.0，包含4個功能域：
應用域：基於設備、網路、資料功能域提供的開放介面，實現邊緣行業應用，支撐邊緣業務運營；
資料欄：提供資料優化服務，包括資料的提取、聚合、交互操作、語義化以及分析與呈現的全生命週期服務，並保障資料的安全與隱私性；
網路域：為系統互聯、資料聚合與承載提供聯接服務；
設備域：通過貼近或嵌入傳感、儀錶、機器人和機床等設備的現場節點，支撐現場設備實現即時的智慧互聯及智慧應用。
行業數位化轉型的號角已經吹響，邊緣計算產業聯盟致力於成為產業協同的平臺、開放與創新的平臺、行業踐行與示範的平臺，希望更多的產業夥伴攜手推動邊緣計算產業的健康與可持續發展，共建邊緣計算產業未來。
摘自《自動化博覽》2017年4月刊