在今年的德國漢諾威工業博覽會和中國上海工業博覽會上，工業4.0和數字孿生的概念逐漸流行，不再新鮮。制造業的數字化轉型需求逐漸轉向更細粒度、更深層次的互聯，其中一個典型趨勢是邊緣計算開始落地。


幾乎所有巨頭都提到邊緣計算。正如制造業的數字化轉型市場不僅吸引了傳統工業巨頭，互聯網和IT巨頭也在深度進入市場，在邊緣計算方面，各方領袖也不乏，紛紛開始推出特色產品帶來互斥。

邊緣計算是與集中式云計算相關的概念。不同的組織對它有不同的定義，一般是一個計算、存儲和網絡的開發平臺，部署在網絡邊緣的開發人員，靠近用戶和數據源。

具有邊緣計算能力的設備可以多種多樣，例如可以成為邊緣計算設備的工業計算機（IPC）、網關和可編程邏輯控制器（PLC）。這些設備本身必須具備存儲和計算能力，內置特定的算法和軟件，通信方式也多種多樣。邊緣計算設備的一側連接到直接生成數據的物理設備，另一側可以將處理后的數據上傳到云端。


邊緣計算設備往往需要具備強大的數據處理能力。以工控機產品為例，不同型號的尺寸從電腦主機大小到手機盒子大小不等，最新的工控機典型配置都集成了Intel i7處理器。


邊緣計算的存在是因為它具有與云計算不同的功能。

在生產現場，產生的數據多樣且復雜，但并非所有數據都需要上傳到云端進行分析處理。一方面是對流量和帶寬的需求，另一方面是使用云服務的成本，而且公司在將所有數據上傳到云端時也有數據安全的顧慮。


更重要的是如何使用數據。部分無效信息的現場數據，例如B. 生產間隔期間來自設備的數據，通常不必完全上傳。它們必須被攔截和處理；有些數據需要立即處理，比如一些硬件產品的預警信息實時檢測反饋需要毫秒級，上傳云端處理再反饋到現場的延時可以達到秒級層面：云端分析成為現場生產效率的顯著延遲，需要靠近數據源的邊緣設備進行處理。


一般來說，與報表相關的一段時間內的生產數據，對實時性要求不高，往往會上傳到云端進行分析；邊緣計算聯動需要頻繁進行高水平的數據分析。

隨著制造業數字化轉型的不斷深入，如何在不同場景下分析數據以提取其價值變得越來越清晰，邊緣計算的重要性也逐漸凸顯。

邊緣計算技術跨越IT（信息技術）、OT（運營技術）和CT（通信技術）多個領域。過去一年，各相關行業的龍頭企業已經開始發布專門針對邊緣計算的產品，而這個并不新鮮的概念才剛剛開始進入實施階段。

西門子、三菱等傳統工業巨頭今年都推出了專門針對邊緣計算的產品和平臺。今年 4 月，西門子推出了 Industrial Edge 數字平臺，預配置了廣泛的數據處理、可視化和傳輸應用程序，西門子自有的工業計算機可以使用該平臺，也可以在第三方硬件上運行。 9月工博會網站《財經》記者看到，內置的AI算法可以對實時生成的波形進行快速診斷和預警。


軟件公司也在使用部署。全球最大的兩家公有云基礎設施 (IaaS) 服務提供商亞馬遜和微軟今年加快了邊緣計算的部署。 2017 年 6 月，亞馬遜公開發布了支持本地連接的軟件 AWS Greengrass設備上的數據處理、發送和接收功能其實就是亞馬遜的邊緣計算平臺，微軟在2018年6月開源了它的服務平臺Azure IoT Edge（物聯網邊緣），也支持云的實現——針對分析和業務邏輯被推送到本地設備。

然而，亞馬遜和微軟都只生產軟件，不生產硬件產品。它的服務離不開制造邊緣設備的硬件公司，如前面提到的西門子和三菱，以及制造網關等通信設備的華為。邊緣計算領域再次體現了軟硬件結合以推動數字化轉型的趨勢。

除了邊緣設備、集成軟件和算法之外，通信是不可或缺的因素。由于對實時通信的更高要求以及該領域復雜多樣的總線協議標準，邊緣計算要工作，通信必須滿足跨平臺和低延遲的要求。

今年4月漢諾威期間，包括華為在內的20多家國際組織和廠商聯合發布了TSN（Time Sensitive Networking）+OPC UA智能制造測試平臺（Testbed），其中OPC UA是一種跨平臺的行業標準傳輸協議。它可以解決不同自動化制造商產品之間的數據傳輸標準不兼容的問題。華為的TSN交換機為工業控制網絡提供高可靠性和低延遲。兩者的結合使來自不同設備的數據相互協作，華為稱之為解鎖工業互聯網的“最后一公里”。