雲端運算範式
雲端運算範式已從內部部署模式演進而來。透過雲端運算,您可以經由網際網路連線,將來自工廠、設備、機器、車輛、控制器等的大量工業資料傳輸至IT/OT應用程式,但幕後的基礎設施細節對終端使用者而言是隱藏的。
由於這種方法,雲端運算提供了許多優勢,如可擴展性、成本效益和簡便性。您可以根據需要擴展雲端服務,並在無需硬體投資的情況下獲得營運靈活性。由於管理軟體和後端基礎設施的責任在於雲端服務提供商,您可以節省人員和基礎設施投資。同時也更容易將硬體的複雜性抽象化,並根據需要請求額外的運算資源。
同時,雲端服務的一個問題是它需要始終連接到網際網路,對於涉及無網路連接或間歇性網路連接的工業使用案例來說並不適合。此外,雲端運算是頻寬密集型的,因為需要將大量資料傳輸到進行運算和儲存的伺服器。在產生大量資訊的情況下(例如工業環境),這可能相當昂貴。由於網路往返延遲,應用程式回應時間可能需要幾秒鐘~幾分鐘。對於需要近即時回應時間或決策制定的使用案例來說,這可能是個問題。因此,雲端運算不能成為所有IX使用案例的唯一解決方案。
邊緣運算
進入邊緣運算範式。這裡的轉變是將運算資源放置在更接近使用者或裝置的位置,也就是網路的「邊緣」,而不是放在可能距離數英里遠、位於網路「核心」的超大規模雲端資料中心。邊緣方法強調降低延遲,並在更接近資料來源的地方提供更多資料處理——消除大量的往返資料傳輸。
因此,邊緣運算模型對於涉及時間敏感和資料密集型應用程式的使用案例非常有用。這些應用程式可以透過將運算資源放置在更接近資料產生來源的位置來提供近乎即時的效能。此外,這些應用程式透過在本地處理更多資料,並對傳送到雲端的資料量和頻率進行選擇性控制,有助於防止網路回程的過載。透過將資料保持在本地,您還可以實現更好的安全性、隱私保護和資料主權。
絕緣置換連接器(IDC)這家知名的分析公司對邊緣解決方案持樂觀態度,因為這些解決方案吸引了高階主管的關注。根據絕緣置換連接器(IDC)的調查,73 % 的資深IT和業務部門決策者將邊緣視為策略性投資[1]。這些組織將邊緣視為提高生產力和改善安全性的方式,從而實現更快速、更明智的決策制定。絕緣置換連接器(IDC)還預測,到2023年,超過50 % 的新企業IT基礎設施將部署在邊緣而非企業基礎設施;到2024年,邊緣應用程式的數量將增加800 %。[2]
隨著邊緣運算範式不斷演進並獲得關注,它正在影響離散和連續製程應用中的數位生態系統,並賦能製造組織專注於以生產為中心的成果。企業正在資產、機器和生產線上運用邊緣運算,透過人機介面/SCADA、機器分析和資產效能等應用來提升工廠可靠性和整體設備效率。
雲端運算與邊緣運算
那麼您接下來該何去何從?哪種運算範式最適合您的IX計畫?
最可能的工業情境是,OT應用程式不僅會存在於邊緣運算環境中,還需要與其他雲端或本地工作負載進行通訊和互動。這一點得到了先前 Automation World 調查的證實,該調查發現製造商正在採取中間路線,通常不會在運算範式之間做出選擇[3]。相反地,他們會根據特定的業務用例部署一系列雲端和邊緣技術,並最終將這些範式作為互補的方式加以利用。根據實務工作者的經驗,關鍵在於規劃出一個旨在涵蓋兩種範式的架構和策略。
能夠適應這兩種範式並為整體系統創造最大優勢的系統架構師,將為其組織創造價值。他們會在架構中建立靈活性,使得傳送到雲端的資料未來也可能在本地端被利用。整體架構需要涵蓋邊緣和雲端架構,以便它們能夠良好協作以滿足未來的業務需求。
結論
隨著邊緣到雲端部署日益成為常態,工業組織需要停止思考在哪裡部署資料和應用程式,而應專注於潛在的業務需求。IX領導者應考慮與成本、安全性、延遲和可靠網路連接相關的要求,然後在邊緣或雲端之間做出選擇。
總而言之,邊緣運算和雲端運算並非競爭技術。它們只是解決不同的需求。雲端運算適合需要擴展或縮減的按需可擴展應用程式。邊緣運算非常適合產生大量資料的即時回應應用程式。簡而言之,雲端運算和邊緣運算都有其使用案例,必須根據相關應用程式來選擇。
[1] 資料來源:「推動第四次工業革命的邊緣運算解決方案」,絕緣置換連接器(IDC)報告,由Lumen和Intel贊助,基於全球802位商業決策者的調查
[2] 資料來源:絕緣置換連接器(IDC)《邊緣運算對企業未來的影響》,由Akamai Technologies贊助
[3] https://www.automationworld.com/process/iiot/article/21952832/pandemic-accelerates-edgetocloud-digital-transformation