隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備變得越來越普遍，邊緣計(jì)算正在迅速進(jìn)入各個(gè)行業(yè)。最有前途的邊緣計(jì)算用例之一是在工業(yè)制造業(yè)中，在那里新技術(shù)可能會(huì)導(dǎo)致巨大的生產(chǎn)力提高。

盡管工業(yè)自動(dòng)化已經(jīng)進(jìn)行了數(shù)十年，但自80年代和90年代以來，年生產(chǎn)力的提高仍然相對(duì)較小。美國(guó)的工廠平均已有25年的歷史，并且里面裝滿了幾乎有十年歷史的機(jī)器。但隨著公司尋找投資機(jī)會(huì)和需要升級(jí)的領(lǐng)域，由邊緣計(jì)算支持的新一代智能機(jī)器正成為希望將其運(yùn)營(yíng)帶入數(shù)字時(shí)代的公司的誘人選擇。

什么是邊緣計(jì)算？

傳統(tǒng)的云網(wǎng)絡(luò)形成了用于收集和處理數(shù)據(jù)的集中式系統(tǒng)。數(shù)據(jù)由連網(wǎng)設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)邊緣收集，并傳輸回中央云服務(wù)器，然后，服務(wù)器的計(jì)算資源對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并對(duì)其進(jìn)行分類和存儲(chǔ)，以供以后使用。在某些情況下，服務(wù)器會(huì)向網(wǎng)絡(luò)邊緣的設(shè)備發(fā)送指令。

基于云的計(jì)算涉及到大量動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。而所有這些在有限帶寬通道上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，加上它們必須經(jīng)過一定距離才能到達(dá)而導(dǎo)致的延遲，會(huì)減慢整個(gè)系統(tǒng)的速度。在某些情況下，延誤只是小小的不便，而在其他情況下，它們會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的問題。自動(dòng)駕駛汽車經(jīng)不起幾毫秒時(shí)間來讓云計(jì)算分析它的傳感器數(shù)據(jù)，并告訴它在紅燈前停下來。

邊緣計(jì)算是一種分散處理負(fù)載的分布式開放式體系結(jié)構(gòu)。設(shè)備無需傳輸在網(wǎng)絡(luò)邊緣收集到的所有數(shù)據(jù)，而是在本地或者更靠近數(shù)據(jù)源的地方處理數(shù)據(jù)，這有助于避免嚴(yán)重的“最后一公里”延遲問題。（來自iothome）對(duì)于需要快速?zèng)Q策的設(shè)備，在本地處理數(shù)據(jù)可以讓它們做出更快的響應(yīng)。此外，通過本地分析，可以將僅僅相關(guān)的數(shù)據(jù)發(fā)送回云服務(wù)器來減輕網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。

為了更容易理解邊緣計(jì)算，不妨想象一下收費(fèi)公路上用于計(jì)費(fèi)的攝像頭。在云計(jì)算架構(gòu)中，攝像頭拍攝汽車牌照照片，并將整個(gè)照片傳輸?shù)皆贫耍谠贫?，程序處理圖像，識(shí)別牌照號(hào)碼，并將該號(hào)碼記錄到計(jì)費(fèi)系統(tǒng)中，以向車主收取通行費(fèi)用。在這種安排下，由于傳送了所有圖像，因此通過網(wǎng)絡(luò)傳輸了大量數(shù)據(jù)。

在邊緣計(jì)算應(yīng)用中，攝像頭會(huì)立即處理圖像，識(shí)別車牌號(hào)，然后只將該號(hào)碼傳回云端，以開始計(jì)費(fèi)過程。通過這樣做，使流經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)非常少，這為其他應(yīng)用程序釋放了帶寬。此外，如果由于某種原因?qū)е聰z像頭與服務(wù)器的連接中斷，它還允許攝像頭繼續(xù)分析數(shù)據(jù)。

制造業(yè)邊緣計(jì)算的好處

對(duì)于工業(yè)來說，潛在的邊緣計(jì)算用例非常重要。邊緣計(jì)算可以大大降低互連系統(tǒng)的復(fù)雜性，從而更易于實(shí)時(shí)收集和分析數(shù)據(jù)。它還可以允許設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)連接不穩(wěn)定或不具有成本效益的遠(yuǎn)程站點(diǎn)中收集關(guān)鍵數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以在本地收集和分析，并且在可以連接網(wǎng)絡(luò)的情況下，才會(huì)將關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳輸回中央網(wǎng)絡(luò)。邊緣計(jì)算和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的結(jié)合將使簡(jiǎn)化工業(yè)流程、優(yōu)化供應(yīng)鏈和創(chuàng)建智能工廠變得更加容易。

邊緣計(jì)算將使工業(yè)設(shè)備能夠在沒有人為干預(yù)的情況下自主決策。傳感器數(shù)據(jù)可以監(jiān)測(cè)機(jī)器的運(yùn)行狀況，然后加速或減慢操作以優(yōu)化使用。裝有運(yùn)動(dòng)、溫度和氣候傳感器的智能工廠可以調(diào)節(jié)照明、冷卻和其他環(huán)境控制，以最有效地利用電力。而這只是利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的一系列邊緣計(jì)算示例之一。預(yù)測(cè)分析可以確定組件何時(shí)將要發(fā)生故障，從而確保可以在不損失生產(chǎn)力的情況下對(duì)它們進(jìn)行更換。

對(duì)于正在擴(kuò)張業(yè)務(wù)或啟動(dòng)新業(yè)務(wù)的制造企業(yè)公司來說，邊緣計(jì)算應(yīng)用的分散性質(zhì)可以大大減少啟動(dòng)時(shí)間和成本。智能機(jī)器將能夠在沒有大型中央數(shù)據(jù)中心（基于云）的幫助下運(yùn)行。（來自物聯(lián)之家網(wǎng)）由于數(shù)據(jù)可以在本地收集和分析，因此可以以最小的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施占地面積在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置移動(dòng)設(shè)備，這將有助于縮短供應(yīng)鏈，并在人們難以進(jìn)入的市場(chǎng)中創(chuàng)造機(jī)會(huì)。

更準(zhǔn)確的資產(chǎn)管理和更高的運(yùn)營(yíng)可見性將使制造公司能夠識(shí)別需要改進(jìn)的流程。邊緣計(jì)算提供 “永遠(yuǎn)在線”連接形式的能力將減少系統(tǒng)停機(jī)的可能性，并提供更大的靈活性。這些和其他邊緣計(jì)算應(yīng)用也已進(jìn)入農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，以大大提高效率和生產(chǎn)力。

邊緣計(jì)算還形成了機(jī)器學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)框架，使得機(jī)器人驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)化制造成為可能。與基于云的架構(gòu)相比，通過邊緣網(wǎng)絡(luò)收集和傳輸數(shù)據(jù)的機(jī)器人能夠更快地識(shí)別不規(guī)則并消除低效問題。該系統(tǒng)的分布式特性也使其更加穩(wěn)健，從而確保更高的正常運(yùn)行時(shí)間和生產(chǎn)力。

由于邊緣計(jì)算的潛力，工業(yè)制造正處于革命的邊緣。結(jié)合新一代智能物聯(lián)網(wǎng)邊緣設(shè)備，邊緣計(jì)算應(yīng)用將在未來幾十年內(nèi)徹底改變制造方式，以提高效率和生產(chǎn)力，同時(shí)控制成本。