無需犧牲 IT 和 OT 網路任何一方的關鍵技術

資料來源： “Computer&Automation，關於邊緣計算的三個問題...”

軟體在 IT 和 OT 的成功組網中扮演什麼角色？它又是如何與其所使用的硬體相匹配？工業 PC 產品經理 Felix Wildemann 將簡要介紹邊緣計算的世界。

工業物聯網正產生越來越多的數據，形成一個複雜的資料集，需要想辦法進行管理。邊緣計算在這個過程中扮演什麼角色？

Felix Wildemann： 傳統的自動化對開放以及與外界聯網的態度非常謹慎，因為當生產工廠與 IT 技術互聯時，其安全性和穩定性可能會受到質疑。將兩個領域直接聯網往往需要採取折衷方案。

邊緣計算可能是控制資料複雜度以及無需犧牲 IT 和 OT 網路任何一方的關鍵技術的首選。它在邊緣設備中預選、分類和處理數據，過濾出真正相關的過程資料。所有邊緣函數也可以直接在負責控制的工業 PC 上執行，同時，它在邊緣設備中有針對性地解耦和預處理相關過程數據方面也有很大的優勢。這對於升級改造方案來說尤其如此，因為在升級改造方案中，邊緣設備被整合到現有的設備設計方案中。物聯網功能可以透過改造專用邊緣設備的方式引入到現有的應用中，而無需對控制器軟體或硬體進行任何後續改動。但在許多情況下，也需要考慮額外提供專用的邊緣設備，用於未預先存在的工廠固定設備的改造方案。

邊緣計算能夠預處理感測器資料、處理軟體應用程式，甚至計算 AI 公式。使用者在選擇邊緣軟體時需要考慮哪些方面？哪些技術是必備的？

Felix Wildemann：一個能高效融合 IT 和 OT 技術的模組化軟體平台是實現一體化邊緣計算解決方案的基礎。模組化特質意味著可以將其比喻為APP，即使用者可以從邊緣設備的廣泛選項中，選擇並執行他們實際所需的功能。不僅如此，他們無需具備任何額外的程式設計技能，他們只需使用現成的功能塊，快速、輕鬆地整合這些功能塊。

真正重要的是，邊緣設備要與機器具有相同的「語言」。它還必須提供安全、標準化的 IT 協議和機制，讓機器能夠透過邊緣設備間接和安全地連結到雲伺服器或本機伺服器。這方面也強調了國際介面和協定標準在這種情況下的重要性，因為它們能夠將各種設備元件完全整合在一起，打造一個真正的整合邊緣解決方案。

倍福的 TwinCAT 控制軟體可提供各種功能塊和協議實現這一目標。這意味著，邊緣設備中的 TwinCAT ADS 協定或 OPC UA 可用於採集設備側數據，而無需對控制電腦的 TwinCAT 程式碼進行任何修改。除了標準的 IT 協定之外，OT 還支援常用的雲供應商和私有雲方案使用的協議。

將邊緣設備和控制器完全融合是一門精細的藝術。這不僅僅是一個從控制器收集數據並使其可用的問題，邊緣軟體的設計也必須防止它損害控制器的可用性和即時能力。同時，相關的過程數據必須傳輸回控制器，以實現設備生產可追溯的優化，實現預測性維護，並盡可能減少設備停機時間。受益於倍福的解決方案，這一過程在運行時不會受到任何限制：TwinCAT 使用同一套軟體平台實現控制器和所有物聯網任務。TwinCAT 採用模組化結構，因此可以根據具體的應用需求進行調整。

諸如 Docker 等容器技術也適合在同一個設備上整合所有所需的功能。Docker 系統不僅能夠引導和優化邊緣軟體的執行，節省資源，還有助於將協力廠商應用程式和功能直接整合到邊緣設備中。即客戶的特定功能也可以在邊緣設備中進行部署，並與 TwinCAT 並行運行。

在這種情況下，我們需要處理越來越多的任務，因此也對硬體有越來越多要求。使用者在選擇合適的邊緣計算硬體時應該注意什麼？

Felix Wildemann：只有當硬體和軟體都與物聯網和控制器方法完全一致時，邊緣解決方案才能發揮作用。這需要一個可擴展的產品系列，即具有不同性能等級的結構超緊湊、模組化和多功能的工業 PC，它們可以根據所需的計算能力和介面，以及可用的安裝空間，完全適應相關的邊緣計算應用場景的需求。

倍福的做法確保我們配有 TwinCAT 軟體的工業 PC 既可用作控制電腦，也可用作邊緣控制設備，這意味著該硬體具有傳統工業 PC 無與倫比的優勢，如長期可用性、堅固耐用性和長使用壽命。同時，我們的方案也能夠直接整合工業匯流排系統，這樣就可以直接在邊緣設備中採集現場的各個感測器數據以及控制器數據。Microsoft Windows 和 TwinCAT/BSD® 這兩個作業系統都支援倍福的 TwinCAT 控制軟體、所有 IT 協定和 Docker 功能。

因此，用戶可以使用倍福的所有工業 PC 系列，而不會受特定的硬體限制。我們的產品系列具有模組化、可擴展性和靈活性高的優點，為創建整合控制器、物聯網和邊緣計算為一體的解決方案提供了完美的條件。