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企業如何利用邊緣計算進行物聯網分析

[日期:2019-10-10] 來源:企業網D1Net  作者: [字體: ]

  如今,企業對物聯網的部署正在推動對邊緣計算基礎設施(包括邊緣網關和超融合基礎設施)的投資。

  物聯網的部署需要邊緣計算設施的幫助。根據研究機構IDC公司的調查,2025年全球物聯網設備的數量將達到416億臺,產生79.4澤字節的數據。為了充分利用這些數據,企業在邊緣的計算、存儲和網絡設備上投資,包括物聯網網關和超融合基礎設施。

  移動處理和物聯網分析的邊緣計算可以啟用新的物聯網功能,通過減少關鍵應用程序的延遲,可以提高警報的速度,同時減輕網絡負載。

  三個來自不同行業的物聯網早期采用者對如何通過構建邊緣計算基礎設施來推進物聯網部署進行了探討,并對此進行分享。

  托管服務提供了邊緣計算的優勢,減輕了IT人員的負擔

  SugarCreek公司致力于食品開發和生產,并采用了高清攝像機和分析技術,以減輕食品污染或其他加工問題。然而,SugarCreek公司信息官Todd Pugh認為,及時處理這種自動化問題的方法是增強公司的邊緣計算能力。

  將分析、服務器和存儲置于邊緣以處理來自設備上的攝像頭和物聯網傳感器的數據,消除了將命令和控制發送到云端或集中式數據中心的需要,這可能需要40毫秒才能從一個云平臺中獲取數據。Pugh說,“組織需要解析數據并在不影響生產的情況下做一些事情的時間太長了。這種類型的決策需要實時進行。”

  但是,通過在站點之間分配資源,邊緣計算可能會給IT部門帶來負擔。以SugarCreek公司為例,該公司在美國中西部地區有6個工廠,計劃將其內部管理的Lenovo邊緣計算基礎設施遷移到最近推出的基于Dell EMC公司管理的VMware Cloud。代號為Project Dimension的SugarCreek公司對Dell EMC公司和VMware公司的服務進行了測試。

  SugarCreek公司已經使用邊緣計算來本地訪問文件和打印服務以及Microsoft Active Directory,存儲來自室內和室外監控攝像機的視頻,并匯總溫度和濕度傳感器以評估機器的運行狀況。

  在邊緣的數據需要與數據中心實時交互,Pugh認為這在成本方面不切實際,需要降低總體帶寬需求。例如,企業可以存儲30天的高清視頻,而不占用有限的帶寬。并收集其他數據(例如由傳感器生成的數據),然后定期轉發回數據中心。

  托管服務將使SugarCreek公司為更高級的監視和分析計劃做好準備。Dell EMC上的VMware Cloud包括本地Dell EMC VxRail超融合基礎設施、VMWare vSphere、vSAN和NSX SD-WAN。

  Pugh說,“云計算服務完全由VMware進行管理,如果硬盤發生故障,Dell EMC就會負責處理。而不是在每個站點都配備專門的IT人員或在出現問題時讓IT團隊成員前去處理。”

  以這種方式實施邊緣計算還將使IT團隊能夠在邊緣執行在主數據中心可以執行的任何操作。他說:“我們將能夠保護邊緣,并使用微分段將其視為只是另一個數據中心。在邊緣切換到托管服務將使公司員工可以專注于更快更好地工作,而不必擔心計算能力和維護。”

  自主研發的超融合基礎設施使物聯網系統步入正軌

  邊緣計算幫助Wabtec公司擁有18,000臺內燃機車保持正常運營。

  該公司構建了一個物聯網傳感器網絡,嵌入在用于控制機車的軟件以及人機界面均發送信息以在車載“微型數據中心”中進行處理,該數據中心可處理數據采集、算法和存儲。Wabtec公司全球服務預測主管Glenn Shaffer表示,每臺機車發出的成千上萬條消息可幫助該公司提前了解80%發生的故障。

  Wabtec公司的IT團隊很謹慎,例如不在機車車載系統上加載不必要的數據,從而大程度地減少了傳感器的數量,并給工作人員提供一些參數指標,例如擋風玻璃雨刷的狀態。Reece表示,隨著5G無線連接以及自動列車的出現,規劃傳感器放置位置、在機車收集哪些數據,以及如何在邊緣進行處理也很重要。IT部門已經按照一種將計算能力更新至當前狀態10倍的理念進行操作,但很快就會過時。他發現,存儲也存在同樣的問題。他說,“機車沿途行駛的連通性不會100%可靠,并且存在做出決定可能使控制系統陷入困境的風險。”

  邊緣計算是對公共云資源的補充

  關鍵任務水處理解決方案提供商Evoqua Water公司是多年來采用物聯網技術的廠商。十多年來,它一直依賴于連接和嵌入到設備中的傳感器來遠程監控其凈化和過濾系統,收集數據,然后利用內部和外部的洞察力為客戶提供任何信息。

  EvoQua公司數字解決方案高級經理Scott Branum說:“數據傳輸很昂貴,導致我們只能發送重要的信息。如果設備運行正常,來自傳感器的數據每天只發送一次。但是如果發出警報,所有相關數據都需要傳輸到數據中心。”

  最近,Evoqua公司采用邊緣計算進行數據處理,將基于Linux的小型網關設備從Digi International嵌入到其水處理系統中。雖然從傳感器和其他輸入生成的數據通過蜂窩連接從該計算和存儲網關流向Microsoft Azure云中的數據處理平臺,但在邊緣開展了一些業務。

  Branum說,“我們正在獲取各種數據點,并通過專有算法對其進行匯總,以便可以根據需要觸發業務規則。”例如,如果檢測到災難性事件,邊緣的分析會指示系統根據預定義的規則自行關閉。他說,“在某些情況下,我們迫不及待地要采取行動,當然,我們需要每天傳輸一次數據,然后再進行分析。”

  該公司還對邊緣計算設置進行了編程,以檢測設備性能異常,查明問題并向不在現場的技術團隊發出警報,而無需數據中心提供幫助。Branum說,“我們不僅僅是派遣工作人員去檢查設備并查看其運行情況,還包括獲得商業智能,尋找在特定水泵中檢測振動以及更好的解決方案。這不僅可以將技術人員的時間用于增值業務,而且可以根據當前的問題來使用適當的技能。”

  Branum帶領的團隊密切關注輸入數量,并對傳感器數據進行微調,以避免出現錯誤警報。他說,“我們花費很多時間在前端考慮如何使用邊緣。但目前還沒有部署,因為還沒有改進。如果市場(我們的客戶)告訴我們某些功能沒有價值,例如創建令人討厭的警報,我們將對其進行更改。”

 

  Branum表示,除了需要在邊緣做出即時決策之外,數據還被發送到數據中心以進行更深入的分析,例如成本效益報告和生命周期規劃。使用公共云而不是私有數據中心有助于降低開發成本并符合安全性行業標準。他說:“我們正在嘗試利用Digi International公司的設計優勢,并與Azure一起設計可隨時間擴展的集中式數據處理平臺。”不過,Wabtec公司(最近與GE Transportation合并)對于使用無線傳感器進行數據聚合并不陌生。這家鐵路運輸公司于2000年開始在機車上使用物聯網技術,但其發現功能受到衛星通信費用的限制,而當時這是來回傳輸信息的一選擇。





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