工业物联网需要边缘的五个原因

随着我们生活和工作的空间开始变得对网络有所了解并对其环境中发生的事件做出反应,工业物联网正迅速成为事实。在这些空间中,不同复杂度的“事物”包括测量温度值的传感器,能够发送文本信息的CPU,以及通过蓝牙等协议进行通信的天线 - 所有这些都在我们网络物理边缘

许多供应商采用一种基本的方法,通过简单地将所有内容连接到云中的单个服务器来构建物联网。这种方法当然简化了解决方案,但却未能实现互联世界的终极愿景。

以下事例阐述了仅基于云的物联网解决方案的缺点:

  • 一辆在全国范围内运输货物的火车并没有达到100%的时间连通性,如果它要进行快速刹车时应该如何操作?
  • 焊接机器必须在盾牌破损​​时立即停用,而云服务器传输数据的迟滞导致其经过了30秒才停止。

安全警报必须实时发布,并且不能等待15秒或更长时间的通信延迟。

其他示例包括:

  • 保险公司无法在不承担额外代价的情况下支付将每天数TB的冗余数据传入其网络的费用
  • 与ZigBee通信的现代高效LED灯泡无法与云服务器通信

为了解决物联网的真正挑战,我们需要基于边缘计算。借助物联网边缘计算,我们可以从五项即时和可测量的结果中受益。诸如面向消费者的亚马逊GreenGrass和面向企业的ClearBlade EDGE 等产品旨在实现这些成果

100%的正常运行时间

对于任何物联网解决方案,最重要的事情之一就是拥有100%的可用性和正常运行时间。对于最终用户来说,这意味着积极,可靠的体验。对于构建物联网解决方案的行业和公司来说,这意味着工厂保持运营,工作人员停留在安全区域,流程以最佳效率运行。为了在物联网解决方案中实现100%的正常运行时间,设备必须位于解决方案运行的实际位置附近或之内。它必须能够执行提醒用户,重新路由软件包和跟踪订单的所有基本任务,而无需大型云服务器基础架构。基于边缘的处理允许在设备的物理位置运行物联网解决方案。边缘处理可以保持运行规则,以在低使用率期间优化燃料消耗,缓存数据以将RFID标签ID映射到工作订单系统,并允许来自交换机的消息直接进入他们控制的灯光。如果没有边缘,所有这些有价值的救生功能都可以在路由器需要重置,互联网流量过载,ISP出现服务器升级问题或云供应商中断时立即关闭。为了实现我们物联网解决方案的真正愿景和价值,我们必须充分利用边缘的力量来保证100%的正常运行时间。

能够与一切沟通

只有互联网物联网解决方案的下一个挑战是,它没有包括我们希望包括的许多设备。它需要大量昂贵的计算能力与互联网进行通信。今天,智能手机不断向互联网发送不断的信息流,但为此设备带来了数百美元的昂贵前期费用以及每年数百次的连接和服务费用。

授权每台设备具备智能手机的通信能力是不切实际的。或者,我们应该利用过去使用OPC或CANBUS等协议的可靠的M2M解决方案。较新的设备使用ZigBee和BLE 等轻量级协议。为了将所有这些设备集合在一起,我们必须使它们适应可以适用所有协议的基于边缘的设备。

保护低级设备

随着更多设备与物联网解决方案进行通信,出现安全漏洞的机会越来越多。那些低级别的设备没有能力进行加密,没有基础设施来更新并且可以很容易地被替换。该边缘设备不仅可以通过跨协议通信解决这些挑战,但他们也可以构建安全简单的协议。这意味着,虽然灯泡可能通过不安全的协议传输短距离的转换信息,但传送对互联网的传输在接入层和加密层都受到保护。为物联网生态系统带来真正价值的边缘设备使所有这些设备都能够在安全地共享数据并相互交互时以正常使用模式运行。

无延迟的解决方案

对速度和性能的期望不断升级。今天,如果体育比分超过5秒出现,如果纸张未在10秒内打印,和如果股票交易在两秒钟内没有发生,则这这些解决方案是不适当的。物联网生态系统中用户和机器的实时需求只会升级。在我们的文化中,250毫秒等待车库打开或灯光亮起的时间太长。这些活动应该像当前我们依赖的现有硬连线交换机一样快速。使用云服务器驱动这些交互,无法实现这些期望的。当今的网络设备几乎无法将数据从家庭和企业迁移到云端,并在多台服务器上执行所需的处理并在可接受的时间内发回响应。相反,包括基于边缘的元素物联网解决方案可以实时运行规则,并处理智能手机和门锁、ZigBee开关和CANBUS HVAC系统之间的请求路由,或者在温度达到最大值时减少发送到窑炉的燃料的工作规则。

实时体验对于优化物联网解决方案的性能,安全性和体验是必不可少的。

可负担的支持模式

每个物联网解决方案的首要成功准则是解决方案的可承受性。这不仅意味着最初的开发成本,而且还意味着未来的运营成本,因为每个消息在未来几年都会在昂贵的基础架构中传播。与互联网不断通信的物联网解决方案将运营成本推向高于仅传达重要信息的解决方案。这意味着只有在电池电量低于或等于5%时才发送状态更新的解决方案,而不是重复无限次更新,将会降低长期拥有成本。包含边缘的物联网解决方案可实现这种更智能,更优化的通信形式。边缘解决方案应该更进一步,并允许运营商在初始推出数年后更改通信规则。基于边缘的物联网解决方案能够执行过滤规则、抓取数据和管理设备噪音,这使得供应商能够设计出对可负担性优化的物联网解决方案。

总结

物联网技术正在迅速到来,使我们的世界更加无缝连接。我们从云平台看到的第一步只是实现这些目标的开始。为了实现物联网的真正愿景,我们必须同时满足服务器和边缘要求。我们必须建立始终如一,集成,快速和经济高效的解决方案。

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