IoT边缘如何实现海量IoT数据就地处理

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Super.雯 发表于 2021/08/30 17:11:09 2021/08/30
【摘要】 边缘这个概念出现的时间并不长,许多人对其进行过概括,范围界定和阐述各有不同,甚至有些是重复和矛盾的,今天带大家一起学习一下IoT边缘究竟是何方神圣。一、IoT边缘的概念首先先来介绍一下边缘是什么?边缘计算是在网络边缘进行的数据处理,以减少延迟并降低对云计算和数据中心资源的需求。边缘是可以无处不在的,最常见一种,也是大家最能理解的是实际的工业业务现场,边缘计算发生在智能网关中,就在收集和处理数...

边缘这个概念出现的时间并不长,许多人对其进行过概括,范围界定和阐述各有不同,甚至有些是重复和矛盾的,今天带大家一起学习一下IoT边缘究竟是何方神圣。

一、IoT边缘的概念

首先先来介绍一下边缘是什么?边缘计算是在网络边缘进行的数据处理,以减少延迟并降低对云计算和数据中心资源的需求。边缘是可以无处不在的,最常见一种,也是大家最能理解的是实际的工业业务现场,边缘计算发生在智能网关中,就在收集和处理数据的地方,在当前边缘的市场空间是非常有想象力的。咨询公司对边缘的市场空间有过预测,到2023年底,50%以上的大型企业将至少部署6个用于物联网或沉浸式体验的边缘计算应用,中国市场以工业互联网为例,预计2023年,工业制造会有72亿美金的市场空间。

华为边缘的多种形态

华为对边缘的定位主要分为三个形态:

  • 边缘云:例如IEC,主要用于如互动娱乐、在线教育、媒体创作
  • 边缘站点:例如IES,一般用于创新业务部署、传统业务上云、数据本地留存
  • 边缘云服务:例如IoT Edge,一般用于智慧园区、智慧交通、智能制造等

华为云IoT边缘云服务的形态

现在都在说智能制造互联网下一场是工业互联网抓住数字新基建的机遇工业互联网就是7大新基建之一,这些新的概念都是与轻边缘IoT Edge分不开。

IoT边缘云服务的形态,分为云侧和边缘侧,边侧主要分为华为云IoT边缘提供了数据治理,伙伴插件和运行框架,运行框架相当于章鱼触手的躯干,用于屏蔽底层系统和硬件带来的差异,同时保证上层业务的正常运行,伙伴插件相当于触手上的吸盘,是边缘数据的入口,也是边缘的抓手,数据处理相当于触手里的小脑,对数据进行处理与流转。

二、为什么要使用插件开发

在实际生产制造,客户总会遇到难以解决的问题:

  • 边缘侧需要将数据采集,但是非标的设备种类繁多,无统一标准协议,老旧的设备的数据无法采集,没有数据的支持,无法实现数字化,智能化
  • 边缘侧的数据往往是上万点,毫秒级的数据量级,数据上云,对带宽和中间件的性能要求极高
  • 实际生产中设备发生故障是常有的事情,工程师往往需要到设备所在地进行运维,消耗人力物力,时效性也非常低
  • 数据存在壁垒,OEM也没有渠道知道EU设备的实际使用情况,对设备进行改进和提升,咱们边缘就是要解决这些客户的痛点,才有用武之地

边缘可以提供插件运行框架,借助生态的力量,让懂行业knowhow的人,跟华为云IoT一起解决这些痛点。IoT加上生态伙伴后,就可以在客户现场提供数据采集能力,把工业设备按协议采集,进一步将数据路由到指定应用,最终由应用业务闭环,这时,我们就构建了插件生态,做到了真正的万物互联。

三、如何与华为云IoT边缘进行插件集成的

华为云IoT的插件集成方案

华为云IoT提供插件的运行框架,伙伴开发的插件可以在框架下运行。希望有更多像盛原成的伙伴加入IoT的生态,在不同的领域解决不同的客户问题。

伙伴盛原成与华为云IoT的合作

盛原成是一家专注于装备行业,致力于装备行业数字化,智能化,服务化转型公司,对行业有深刻的认识,研发力量强大,研发人员比例占到80%,专注装备行业获得认可,拿到A和A+轮的投资。盛原成和华为在2016年就开始合作了,主要产品有盛云圈CMS和盛云猫SLM。这两款是盛原成主营装备行业的拳头产品,和IoT边缘集成的是盛云圈,也是我们本次合作的重点。云端盛云猫在2018年就集成了IoTDA,上了华为云的严选,这次主要打造CMS和轻边缘的集成,两个产品通过华为云IoT服务结合在一起能对设备的全生命周期进行管理。

如下图所示,CMS软件兼容多种协议和第三方数据接口,能实现底层设备的高速毫秒级的采集,数据分发和数据上云,打通云端和底层设备的数据链路具有强大的标准模块功能,智能管控生产过程(监控看板,报警,配方,关键参数,数据分析,质量管理)有了CMS的高频数据支持,SLM可以利用云端的强大的数分析能力,可以实现故障分析,预测性维护等

IoT边缘是怎么和CMS集成的

上图是盛原成插件在边缘侧与华为云IoT集成部署的数据流以及SIoT和IoT边缘集成后的架构。现场也就是边缘侧是边缘站点和现场设备,云端的是华为云IoT的中间件及上层的SAAS应用,实施人员只需要在本地的环境,用CMS的开发版本,配置好采集的点表和需要展示的标准模块,通过远程工具将工程文件导入到纳管的IoT边缘节点,在IoT边缘平台将CMS的镜像拉取部署到节点上,这样简单的3个步骤就能快速完成部署,打通整个底层设备到云端的数据链路。

SIoT和华为IoT边缘集成后,项目中常常因为系统不一致导致软件出现一些异常,特别是Windows的系统,容器化部署到IoT边缘后解决了系统环境导致软件部署实施困难的问题,利用IoT边缘可以实现一键在远端远程部署到边缘节点,高效稳定。 集成后依靠华为的IoT边缘侧强大的数据处理能力,能将底层设备的全量数据低延时的对接到云端,很大程度上保证的边云的数据同步展示,降低时延。数据打通后,可以依靠IoT边缘对节点进行高效的管控,汇集大量的设备信息,同时依靠云端强大的计算能力,将算法模型下发到边缘侧节点,对实际的生产工艺进行优化产生巨大的价值,IoT边缘扮演着纽带的作用,连接边缘和云,将边缘端的实时数据处理,云端的强大计算能力两者结合,创造无限的价值。

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