隨著5G、云計(jì)算以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用日漸成熟，企業(yè)中越來越多的系統(tǒng)、設(shè)備和終端通過5G或工業(yè)網(wǎng)絡(luò)連接起來，當(dāng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的各種數(shù)據(jù)被源源不斷地采集、匯聚和傳輸，工業(yè)數(shù)據(jù)也呈現(xiàn)出急劇增長趨勢(shì)，并對(duì)企業(yè)傳統(tǒng)IT架構(gòu)造成空前壓力。

面對(duì)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和計(jì)算需求，企業(yè)試圖通過業(yè)務(wù)上云來解決問題。然而，當(dāng)“μs級(jí)”工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用需求與“ms級(jí)”云平臺(tái)數(shù)據(jù)處理能力相遇時(shí)，需求與平臺(tái)性能的不匹配，使得云平臺(tái)很難支撐工業(yè)智能化過程中越來越多的低延時(shí)應(yīng)用場(chǎng)景，同時(shí)也阻斷了研發(fā)管理平臺(tái)向工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的對(duì)接與延伸，結(jié)果是業(yè)務(wù)流和數(shù)據(jù)鏈被阻斷，而這就是經(jīng)常提到的“IT與OT融合”挑戰(zhàn)。

但歷史的發(fā)展告訴我們，只要市場(chǎng)有需求，就一定會(huì)出現(xiàn)變革性創(chuàng)新技術(shù)，廠商一定會(huì)想方設(shè)法幫助企業(yè)解決痛點(diǎn)和需求，這就是市場(chǎng)價(jià)值所在。因此，當(dāng)邊緣計(jì)算理念橫空出世時(shí)，技術(shù)廠商終于看到久違的產(chǎn)業(yè)破局曙光，并找到推動(dòng)“IT與OT融合”的絕妙方法。那就是在靠近數(shù)據(jù)源端就近處理低延時(shí)工業(yè)場(chǎng)景，將其它數(shù)據(jù)上傳至云端，充分發(fā)揮云平臺(tái)的大規(guī)模數(shù)據(jù)處理能力，同時(shí)也利用邊緣計(jì)算平臺(tái)靠近數(shù)據(jù)源的地理優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)成本和效率之間的完美平衡。

也許要問，邊緣計(jì)算有如此優(yōu)勢(shì)，為何環(huán)顧當(dāng)下，邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍然進(jìn)展緩慢？到底是技術(shù)不夠成熟，還是市場(chǎng)需求和動(dòng)力不足？倘若不是，未來的方向又在哪？

PART 1邊緣計(jì)算，智能制造時(shí)代的必然產(chǎn)物

邊緣計(jì)算是智能制造時(shí)代發(fā)展的必然產(chǎn)物。這個(gè)結(jié)論，只要回顧近年制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)與新興技術(shù)演進(jìn)路線就能窺見一二。

2007年，當(dāng)云計(jì)算概念被業(yè)界正式提出，這種革命性的IT架構(gòu)和高效的資源使用模式，迅速引起廠商的高度關(guān)注，給處于IT轉(zhuǎn)型征程中的廣大制造企業(yè)帶來了新的思路，一種用云計(jì)算替代傳統(tǒng)IT的想法開始萌芽并逐漸成為業(yè)界共識(shí)。與此同時(shí)，一批軟件廠商敏銳的意識(shí)到，云計(jì)算可能是新的產(chǎn)業(yè)變革機(jī)會(huì)，并開啟了基于云平臺(tái)的軟件架構(gòu)產(chǎn)品規(guī)劃歷程。此后幾年間，云CAX、云ERP、云CRM、云MES等產(chǎn)品如雨后春筍般推出，大有替代傳統(tǒng)軟件之勢(shì)。

對(duì)中小制造企業(yè)而言，由于規(guī)模不大且功能需求相對(duì)簡單，這種基于云的軟件產(chǎn)品尚可滿足需求。但對(duì)于大中型制造企業(yè)，由于不同企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和行業(yè)背景不一樣，對(duì)軟件功能需求差異化十分突出，要推動(dòng)中大型制造企業(yè)上云，就必須支撐基于云平臺(tái)的二次開發(fā)，正是在技術(shù)和需求的共同作用下，微服務(wù)、DevOps、容器和K8s等云原生技術(shù)快速崛起。

走到這一步，技術(shù)廠商不僅支撐企業(yè)上云，還滿足企業(yè)的差異化應(yīng)用開發(fā)需求。但說到底，也只是解決了上云的需求。沒有解決數(shù)據(jù)怎么來和怎么用的問題，它們才是企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級(jí)的核心。再到底層延伸，就不是軟件廠商能解決的問題。

那誰能解決設(shè)備互聯(lián)和數(shù)據(jù)采集需求？當(dāng)然是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)廠商。這里強(qiáng)調(diào)一下，習(xí)慣將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)別對(duì)待，并堅(jiān)持認(rèn)為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)底層負(fù)責(zé)聯(lián)接、采集和傳輸?shù)牟糠?，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)從架構(gòu)上講，從下至上包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、IaaS、PaaS和SaaS四大部分，而工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的核心就是邊緣計(jì)算。

那么，現(xiàn)在來回顧一下技術(shù)演進(jìn)路線，云計(jì)算的出現(xiàn)帶動(dòng)了SaaS應(yīng)用的大發(fā)展，大型制造企業(yè)對(duì)于SaaS的差異化需求又促使PaaS平臺(tái)開發(fā)技術(shù)的出現(xiàn)，為給PaaS平臺(tái)開發(fā)和SaaS云應(yīng)用提供計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施支撐，IaaS通過IT的資源池化，為PaaS和SaaS提供高效的資源管理和調(diào)度。IaaS、PaaS和SaaS三層架構(gòu)涵蓋了從云資源、云開發(fā)到云應(yīng)用的完整云架構(gòu)體系。但這只是看的見的“高樓大廈”，真正為這棟高樓大廈夯實(shí)地基的是“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)”，因?yàn)樗泄I(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的獲取依賴工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)或邊緣計(jì)算平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，這就是一個(gè)完整的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系，也是智能制造轉(zhuǎn)型的核心使能平臺(tái)。

現(xiàn)在看來，假如沒有邊緣計(jì)算平臺(tái)負(fù)責(zé)連接海量工業(yè)設(shè)備，并從設(shè)備中采集并上傳數(shù)據(jù)到云平臺(tái)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將變得毫無價(jià)值。這就好比巧婦難為無米之炊，沒有數(shù)據(jù)的源源不斷注入，空有一生本領(lǐng)卻無處施展。這支撐了前面提出的結(jié)論，即邊緣計(jì)算是智能制造時(shí)代發(fā)展的必然產(chǎn)物。

PART 2邊緣計(jì)算，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展之根基

第二個(gè)總結(jié)是：邊緣計(jì)算技術(shù)的發(fā)展直接決定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的推進(jìn)深度。邊緣計(jì)算技術(shù)的突破性發(fā)展將成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心動(dòng)力。那么，邊緣計(jì)算如此重要，到底應(yīng)該從哪些方向入手突破？

最近與Stratus技術(shù)專家進(jìn)行溝通，Stratus提出的邊緣計(jì)算產(chǎn)品發(fā)展理念，覺得非常好，即簡單、安全和自主。這三個(gè)詞，Stratus是這樣解釋的：

簡單，就是可在各應(yīng)用程序和現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施中輕松安裝、部署和管理，還可以擴(kuò)展到新的業(yè)務(wù)領(lǐng)域。安全，即確?！庇览m(xù)”可用性，保護(hù)數(shù)據(jù)免遭網(wǎng)絡(luò)威脅或數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險(xiǎn)，減少運(yùn)營、財(cái)務(wù)和聲譽(yù)風(fēng)險(xiǎn)。自主，可靠、穩(wěn)健、成熟的零接觸技術(shù)，可在任何環(huán)境下運(yùn)行，無需人工監(jiān)控、維護(hù)、維修或支持。

隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的深入，以及越來越多的人、設(shè)備和系統(tǒng)接入，對(duì)海量的工業(yè)設(shè)備和系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集、匯聚、傳輸和計(jì)算分析，意味著企業(yè)需要部署大量的邊緣計(jì)算系統(tǒng)，這些平臺(tái)必須具備計(jì)算、連接、存儲(chǔ)、管理和傳輸基本能力。面對(duì)數(shù)量眾多且平臺(tái)技術(shù)越來越復(fù)雜的邊緣計(jì)算平臺(tái)，依靠人力維護(hù)和管理顯然是不現(xiàn)實(shí)的，不僅成本高昂，而且可操作性不高，因?yàn)橹悄芑I(yè)場(chǎng)景是不允許邊緣計(jì)算系統(tǒng)有非計(jì)劃外的停機(jī)。面對(duì)這個(gè)問題，Stratus是這么做的。

首先，為了簡化部署，提高實(shí)施效率，Stratus為其邊緣計(jì)算平臺(tái)ztC Edge搭載自有操作系統(tǒng)Stratus Redundant Linux，包括一個(gè)支持Windows和Linux客戶機(jī)操作系統(tǒng)的虛擬主機(jī)，以及OVF文件和含第三方模版的OVA鏡像。本地和遠(yuǎn)程人員都可通過直觀的管理控制臺(tái)輕松設(shè)置、配置、導(dǎo)入及管理他們的虛擬機(jī)。Stratus技術(shù)人員告訴我，由于ztC Edge本身搭載了自主操作系統(tǒng)和包括一部分虛擬機(jī)鏡像文件，平均部署一臺(tái)系統(tǒng)時(shí)間在半個(gè)小時(shí)以內(nèi)。

其次，由于企業(yè)部署的邊緣計(jì)算系統(tǒng)越來越多，且通常部署在比較分散的偏遠(yuǎn)位置，依靠人力看管根本不現(xiàn)實(shí)。為防止人為蓄意破壞以及數(shù)據(jù)被竊取，Stratus為ztC Edge設(shè)置了多層防護(hù)。一是基于主機(jī)的防火墻、被限制的USB端口、基于角色的訪問控制與活動(dòng)目錄集成、安全通信協(xié)議以及安全可信的啟動(dòng)，這一切共同作用，將數(shù)據(jù)竊取安全風(fēng)險(xiǎn)降到最低。二是為其打造堅(jiān)固耐用、緊湊、工業(yè)化的造型特點(diǎn)，即抗震又防塵，能適應(yīng)各種苛刻的工業(yè)環(huán)境部署。

第三，就是ztC Edge有著超強(qiáng)的自治能力。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初，Stratus就充分考慮到企業(yè)邊緣計(jì)算平臺(tái)眾多，且部署比較分散偏遠(yuǎn)等因素，為降低人力維護(hù)成本，Stratus對(duì)ztC Edge的市場(chǎng)定位就是零接觸邊緣計(jì)算平臺(tái)。如ztC Edge具備自我監(jiān)控和自我保護(hù)功能，能減少意外停機(jī)時(shí)間。在運(yùn)行過程中更新操作環(huán)境（無需重啟系統(tǒng)），在ztC Edge內(nèi)部采取的是冗余節(jié)點(diǎn)部署模式，即使一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，運(yùn)行在上面的虛擬機(jī)會(huì)自動(dòng)在另一個(gè)節(jié)點(diǎn)上重啟（高可用性模式）或恢復(fù)（容錯(cuò)模式），可用性高達(dá)99.9999%。

有人說，在非洲的某些土地上撒下一把種子，不用人管，幾個(gè)月后就可以收獲糧食，人們通常稱這樣的地方為“黑土地”。在筆者看來，邊緣計(jì)算和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之間就是“種子”和“黑土地”的關(guān)系。再好的黑土地（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)），如果沒有種子（邊緣計(jì)算），也無法開花結(jié)果。

即工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)功能再完善，如果沒有邊緣計(jì)算提供底層設(shè)備連接、數(shù)據(jù)采集、傳輸和應(yīng)用分析，并按照一定機(jī)制實(shí)現(xiàn)云邊協(xié)同，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將失去其作為智能制造使能平臺(tái)的核心價(jià)值。

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