在采礦、新能源、石油和天然氣等眾多行業(yè)，在邊緣實(shí)施數(shù)據(jù)采集是在不斷變化、有時(shí)波動(dòng)的市場(chǎng)中獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的理想方式。

簡(jiǎn)單地收集設(shè)備和過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)并不能實(shí)現(xiàn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的全部目標(biāo)。一旦成功收集數(shù)據(jù)，就必須對(duì)其進(jìn)行處理、優(yōu)化和分析，以獲得過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)的情報(bào)。這種完整的數(shù)據(jù)處理方法帶來(lái)了重大收益和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

邊緣計(jì)算是在遠(yuǎn)程工業(yè)環(huán)境中收集和處理現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的理想方法。邊緣計(jì)算意味著數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換得更接近其來(lái)源，更接近數(shù)據(jù)的來(lái)源。當(dāng)數(shù)據(jù)在更接近其來(lái)源的位置進(jìn)行處理時(shí)，在從企業(yè)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)流量將得到優(yōu)化。通過(guò)優(yōu)化流量和降低延遲，響應(yīng)時(shí)間、帶寬、安全性等都得到了改善。

邊緣計(jì)算與各種邊緣連接解決方案協(xié)同工作，這意味著在需要數(shù)據(jù)的時(shí)間和地點(diǎn)更有效地獲取數(shù)據(jù)。隨著邊緣數(shù)據(jù)的可用性，我們能夠使用現(xiàn)代分析技術(shù)更好地了解系統(tǒng)如何工作，以提高效率，并在故障發(fā)生前采取糾正措施。

特別是對(duì)于石油和天然氣行業(yè)，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的前景不一定是直接管理現(xiàn)有資產(chǎn)，而更多是對(duì)新資產(chǎn)的分類(lèi)：有關(guān)業(yè)務(wù)和運(yùn)營(yíng)所有要素的信息。

通過(guò)老舊系統(tǒng)的現(xiàn)代化和對(duì)邊緣數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，大大小小的組織都可以利用先進(jìn)的技術(shù)提高效率，并為持續(xù)改進(jìn)提供新的機(jī)會(huì)。這可能意味著利用邊緣數(shù)據(jù)分析優(yōu)化生產(chǎn)，遠(yuǎn)程監(jiān)控預(yù)測(cè)性維護(hù)，虛擬仿真提高效率，等等。

此外，能源行業(yè)的更多生產(chǎn)商正試圖在許多不同的企業(yè)系統(tǒng)之間實(shí)時(shí)連接和共享數(shù)據(jù)，并提高現(xiàn)場(chǎng)SCADA和傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)的可視性。該行業(yè)的所有領(lǐng)域都希望提高效率，從預(yù)防性維護(hù)轉(zhuǎn)向成本較低的預(yù)測(cè)性和基于狀態(tài)的維護(hù)。

邊緣計(jì)算新技術(shù)的潛力

在邊緣利用數(shù)據(jù)有助于優(yōu)化流程和應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)功能。幾個(gè)關(guān)鍵好處包括：

●減少網(wǎng)絡(luò)和帶寬使用。改進(jìn)的數(shù)據(jù)速度和更低的延遲確保了實(shí)時(shí)采集和監(jiān)視。在任務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序中，僅幾秒鐘就可以使基于智能的系統(tǒng)完全不同。

●降低了成本。除了通過(guò)實(shí)施預(yù)測(cè)性維護(hù)和使用遠(yuǎn)程監(jiān)控時(shí)更少的外出出勤成本之外，還降低了在邊緣保護(hù)數(shù)據(jù)的相關(guān)成本。此外，當(dāng)使用“on change”或發(fā)布/訂閱協(xié)議時(shí)，通信成本降低。

●緩解了安全問(wèn)題。安全協(xié)議有助于啟用加密數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。此外，當(dāng)數(shù)據(jù)在本地（邊緣）收集和分析時(shí)，它受到本地企業(yè)的安全保護(hù)。

●新的機(jī)遇。在邊緣架構(gòu)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集時(shí)，用戶(hù)可以啟用新的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)用例，而無(wú)需為現(xiàn)有SCADA和控制系統(tǒng)增加負(fù)擔(dān)。

邊緣計(jì)算的一大好處還在于實(shí)時(shí)分析。收集和分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以進(jìn)行預(yù)測(cè)和基于狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。

預(yù)測(cè)性維護(hù)

預(yù)測(cè)性維護(hù)依賴(lài)于通過(guò)收集的數(shù)據(jù)對(duì)資產(chǎn)性能進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控，這些數(shù)據(jù)可以對(duì)設(shè)備問(wèn)題和可能的故障提供提前警告。預(yù)防性維護(hù)，如定期的設(shè)備維護(hù)和維護(hù)檢查，本身不會(huì)造成設(shè)備停機(jī)和成本上升。更先進(jìn)的方法，如預(yù)測(cè)性維護(hù)，是必要的，以避免運(yùn)營(yíng)停機(jī)時(shí)間，維護(hù)現(xiàn)場(chǎng)安全，等等。

許多行業(yè)正在從基于時(shí)間的預(yù)防性維護(hù)轉(zhuǎn)向基于狀態(tài)的維護(hù)策略。只有通過(guò)可靠、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)收集和分析，才能取得成功。除了技術(shù)優(yōu)勢(shì)之外，擁有來(lái)自整個(gè)企業(yè)的不同數(shù)據(jù)集有助于深入了解業(yè)務(wù)的各個(gè)方面，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)需要改進(jìn)的其他方面。

具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于石油和天然氣行業(yè)來(lái)說(shuō)，通過(guò)邊緣計(jì)算進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)可以幫助公司更多地關(guān)注業(yè)務(wù)，而不是運(yùn)營(yíng)。通過(guò)邊緣計(jì)算平臺(tái)解鎖預(yù)測(cè)性維護(hù)，減少了在傳統(tǒng)日常操作實(shí)踐上花費(fèi)的時(shí)間。啟用遠(yuǎn)程資產(chǎn)連接可以最大限度地減少始終在現(xiàn)場(chǎng)出勤的需要，減少在潛在危險(xiǎn)場(chǎng)景中放置人力資源的需要，并增加后臺(tái)和前臺(tái)團(tuán)隊(duì)之間的運(yùn)維實(shí)踐效率。利用IIoT的功能，故障排除時(shí)間可以從幾天減少到幾分鐘，從而將更多的時(shí)間花在業(yè)務(wù)的其他戰(zhàn)略運(yùn)營(yíng)方面。

軟件解決方案：ThingWorx Kepware服務(wù)器和ThingWorx Kepware邊緣

Kepware擁有幫助連接、訪問(wèn)和控制工業(yè)數(shù)據(jù)的軟件解決方案，例如Kepware的傳統(tǒng)ThingWorx Kepware服務(wù)器和ThingWorx Kepware Edge—這是一種新產(chǎn)品，允許Kepware的工業(yè)數(shù)據(jù)收集技術(shù)在Linux環(huán)境中運(yùn)行。

ThingWorx Kepware服務(wù)器是業(yè)界領(lǐng)先的連接平臺(tái)，為應(yīng)用程序提供單一的工業(yè)自動(dòng)化數(shù)據(jù)源。平臺(tái)設(shè)計(jì)允許用戶(hù)通過(guò)一個(gè)直觀的用戶(hù)界面連接、管理、監(jiān)視和控制各種自動(dòng)化設(shè)備和軟件應(yīng)用程序。

ThingWorx Kepware Edge提供現(xiàn)成的連接，使用戶(hù)能夠降低連接成本，并在數(shù)據(jù)采集和物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中更快地實(shí)現(xiàn)投資回報(bào)。軟件解決方案需要兼容的硬件才能正常工作，微嵌高馳作為一個(gè)關(guān)鍵的聯(lián)盟合作伙伴，提供廣泛的工業(yè)級(jí)設(shè)備組合，與Kepware軟件解決方案攜手合作。

ThingWorx Kepware Edge如何在“邊緣”解決常見(jiàn)的連接問(wèn)題

●請(qǐng)求響應(yīng)：ThingworxKepWare Edge將請(qǐng)求響應(yīng)協(xié)議（如Modbus）轉(zhuǎn)換為“on data change”協(xié)議，例如OPC UA或MQTT。這使得生產(chǎn)部門(mén)可以通過(guò)這些連接發(fā)送較少的數(shù)據(jù)，從而節(jié)省投資于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的資金。

●安全性：ThingWorx Kepware Edge直接在源位置收集數(shù)據(jù)，并將不安全的協(xié)議轉(zhuǎn)換為利用現(xiàn)代TLS的安全協(xié)議，從而減少網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)安全方面的費(fèi)用。

●可靠性：通過(guò)使用遠(yuǎn)程資產(chǎn)在本地托管Linux設(shè)備，公司可以使用現(xiàn)代行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議獲得更可靠的數(shù)據(jù)傳輸能力，并可以最大限度地減少或消除數(shù)據(jù)丟失。

Kepware解決方案的關(guān)鍵和技術(shù)特點(diǎn)

●IoT-ready，將運(yùn)營(yíng)與IT連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)企業(yè)的商業(yè)智能和卓越運(yùn)營(yíng)

●與ThingWorx制造加速器的全本地集成，包括ThingWorx Controls Advisor應(yīng)用程序，可在所有工廠之間提供遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)可視性，以實(shí)現(xiàn)連接

●與領(lǐng)先的虛擬機(jī)監(jiān)控程序（如VMware和Hyper-V）兼容，可在公共和私有云上靈活部署

●與IT應(yīng)用程序集成，可隨時(shí)從任何位置查看工廠倉(cāng)庫(kù)和正在生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)據(jù).

●通過(guò)SSL和TLS增強(qiáng)消息傳遞安全性，跨各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)安全、經(jīng)過(guò)身份驗(yàn)證和加密的通信 

●高級(jí)應(yīng)用程序安全功能以滿(mǎn)足站點(diǎn)安全要求

●對(duì)服務(wù)器、數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)值的復(fù)雜訪問(wèn)控制

●多種冗余選項(xiàng)可確保關(guān)鍵應(yīng)用程序的恢復(fù)能力、高可靠性和正常運(yùn)行時(shí)間

●可擴(kuò)展的統(tǒng)一體系結(jié)構(gòu)，提供了在單個(gè)服務(wù)器中組合驅(qū)動(dòng)程序和使用多個(gè)協(xié)議的靈活性

●簡(jiǎn)化的界面，便于安裝、配置、維護(hù)和故障排除

微嵌高馳作為關(guān)鍵硬件技術(shù)合作伙伴

微嵌高馳是值得信賴(lài)的、創(chuàng)新的工業(yè)通信和計(jì)算產(chǎn)品的領(lǐng)先供應(yīng)商，也是Kepware的關(guān)鍵戰(zhàn)略合作伙伴。微嵌高馳提供全面的系統(tǒng)集成、硬件、以客戶(hù)為中心的設(shè)計(jì)服務(wù)和全球物流支持。

邊緣計(jì)算解決方案可方便數(shù)據(jù)在生成源或附近的數(shù)據(jù)處理，并作為云、數(shù)據(jù)中心或網(wǎng)絡(luò)操作中心的分散擴(kuò)展。這使得機(jī)器、工藝設(shè)備等在本地現(xiàn)場(chǎng)的集成變得更加容易，延遲更少。微嵌高馳提供了全面的邊緣解決方案，從智能平臺(tái)到加固網(wǎng)關(guān)等，這些解決方案與Kepware軟件解決方案兼容。

危險(xiǎn)環(huán)境要求

此外，對(duì)于石油和天然氣應(yīng)用，一些硬件設(shè)備需要為1級(jí)2類(lèi)或C1D2。大多數(shù)設(shè)備都需要這種分類(lèi)，因?yàn)樘細(xì)浠衔锷a(chǎn)和加工過(guò)程中存在的氣體和液體通常會(huì)產(chǎn)生火災(zāi)或爆炸危險(xiǎn)，其程度可能會(huì)非常的危險(xiǎn)。由于這一現(xiàn)實(shí)，進(jìn)入這些區(qū)域的技術(shù)必須涉及設(shè)計(jì)、施工和操作要素，以使燃燒或爆炸的可能性保持在可接受的低水平。

從人機(jī)界面（HMI）、嵌入式自動(dòng)化計(jì)算機(jī)、I/O模塊、網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)、以太網(wǎng)交換機(jī)等方面，微嵌高馳提供C1D2認(rèn)證解決方案，幫助您的組織滿(mǎn)足危險(xiǎn)場(chǎng)所的需求。微嵌高馳利用在工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)15年的經(jīng)驗(yàn)和戰(zhàn)略技術(shù)合作伙伴網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)不同的產(chǎn)品和解決方案。使用微嵌高馳，您可以為所有類(lèi)型的現(xiàn)場(chǎng)位置提供可靠、堅(jiān)固的解決方案。 

Kepware和微嵌高馳合作得更好

Thingworx Kepware Edge通過(guò)獲取工業(yè)數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為MQTT、OPC UA或Thingworx AlwaysOn，解決了連接難題；然而，Thingworx Kepware Edge仍然需要部署在硬件設(shè)備上，例如微嵌高馳工業(yè)設(shè)備。為了成為合作伙伴，微嵌高馳設(shè)備經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試，以確保這兩種產(chǎn)品能夠成功地協(xié)同工作。

測(cè)試包括處理10000個(gè)不同數(shù)據(jù)類(lèi)型和掃描速率的標(biāo)簽，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到OPC UA客戶(hù)端和MQTT代理。微嵌高馳是Kepware的上市硬件合作伙伴，并已成功完成一個(gè)或多個(gè)型號(hào)的測(cè)試。 

對(duì)于該領(lǐng)域的許多人來(lái)說(shuō)，要想獲得他們需要的數(shù)據(jù)、何時(shí)需要數(shù)據(jù)以及如何需要數(shù)據(jù)都是一件很困難的事情。為了幫助客戶(hù)解決這些問(wèn)題，微嵌高馳和Kepware將繼續(xù)合作，作為其戰(zhàn)略聯(lián)盟的一部分，旨在使數(shù)據(jù)連接更容易和更有效地利用。IIoT和工業(yè)4.0的方案現(xiàn)在很容易實(shí)現(xiàn)。