【趨勢大師】邊緣運算在工業物聯網扮演的角色

出版時間:2019/03/13 09:00

本文作者為微驅科技總經理吳金榮
 
製造業工廠自動化、智慧化,成為近幾年來全球企業努力的目標。在資訊通訊科技快速發展的今日,工廠自動化,除了提升各機台自動化的能力外,機台連線組成網路,更是提升自動化性能進入智慧化的重要關鍵。
 
從較容易理解的角度來看,工廠內各機台硬體是屬於操作科技(OperationalTechnology)範疇,而控制機台的軟體及網路則屬於資訊科技(Information Technology)範疇。
 
製造自動化的進一步發展為智慧製造,此時工廠內除了機器上網連線外,製造用的材料及零組件也必須連網,工廠內物物相連,構成工業物聯網 (IndustrialInternet of Things,IIoT)。
 
製造業已經廣泛地使用各式各樣的感測器(Sensor),用來提升機器自動化的能力,工業物聯網可以連結感測器偵測出的數據,並且可更快速地傳輸這些數據。
 
蒐集、分析工業物聯網內的數據,不僅可作為自動化的基礎,並可進行機器學習,昇華為人工智慧。
 
應用工業物聯網的智慧製造需要龐大的資料處理及運算能力,尤其是導入人工智慧後,對資料處理及運算能力的需求更加殷切。
 
利用雲端的龐大資料庫及運算能力,是使用工業物聯網智慧製造,的可行的解決之道。不過對製造業者而言,將工廠自動化的數據傳上雲端,不僅須負擔高昂的數據傳輸費,更重要的是有機密外洩,以及遭受駭客攻擊的疑慮。
 
尤其是每家工廠皆有一些獨家的技術,數位化後的數據安全,將會是推動工業物聯網將數據上傳雲端的阻力。
 
為了解決數據上傳的安全問題,現在工業物聯網的運作方式,是採用邊緣運算(Edge Computing)與雲端運算(Cloud Computing)混搭的方式。邊緣運算是在工廠的網路中加入有強大運算能力的設備,可即時處理廠內機台日常運作需求,而其餘不需即時處理的數據可上傳由雲端處理。
 
這種混搭方式有下列三項優點。首先是資訊安全獲得確保,由於邊緣運算設備設置在廠內,因此數據資訊安全可以確保。其次是邊緣運算因接近機器設備,因此沒有網路延遲的問題,反應速率快。
 
最後,由於邊緣運算在工廠端,已經處理大量的資訊,因此在雲端處理的資訊量大幅減少,降低雲端運算的費用,邊緣運算容易擴充,因此較容易擴大產能。
 
傳統物聯網閘道器(Gateway)以及工業電腦的閘道器,都可作為邊緣運算的出入口設備。
 
目前物聯網閘道器以及工業電腦閘道器用於邊緣運算的數量快速增加,主要是因為這些閘道器,不僅可連接操作科技及資訊科技兩大範疇,而且具有過濾及累積資料的能力。
 
從市場面來看,全球物聯網閘道器以及工業電腦閘道器,2018年的營業額約為1.75億美元,預估到2023年約可成長到8.4億美元。
 
僅管工業邊緣運算有很多優點,但是仍無法全部取代雲端運算。邊緣運算及雲端運算混搭,將可將數據分析出的真實價值提供給使用者,邊緣將成為智慧製造生態系統的基礎組成元件,並且開啟可利用數據分析的新契機。

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