工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)采用的云端解決方案_從云端轉(zhuǎn)向霧計(jì)算

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)將原本獨(dú)立編程的各種裝置，全結(jié)合在同一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)通常具備實(shí)時(shí)運(yùn)算、數(shù)據(jù)互連、資安整合、高性能、可靠、可擴(kuò)充等能力。由于當(dāng)前采用的云端解決方案仍有不少限制，因此有越來越多先進(jìn)且高價(jià)值的IIoT使用案例，開始從云端轉(zhuǎn)向霧計(jì)算(fog compuTIng)。

Embedded CompuTIng Design報(bào)導(dǎo)指出，IIoT的演變，根據(jù)數(shù)據(jù)互連性與人工智能(AI)程度的不同，可分為監(jiān)控、優(yōu)化與自主性三個(gè)層級(jí)。監(jiān)控包含了等預(yù)測性維修、資產(chǎn)追蹤等資產(chǎn)績效管理工作。這個(gè)層級(jí)的數(shù)據(jù)只是從邊緣流向后端云端或控制中心，彼此間并未產(chǎn)生互連性。人工智能與先進(jìn)分析都只在后端運(yùn)行。

這個(gè)層級(jí)的使用案例重點(diǎn)，在于流程的優(yōu)化，也就是利用傳感器擷取的數(shù)據(jù)，監(jiān)控并改進(jìn)整個(gè)工業(yè)流程。隨著傳感器使用數(shù)量提升，為減少傳輸至后端的數(shù)據(jù)量，系統(tǒng)開始產(chǎn)生邊緣分析的需求，而邊緣分析也將持續(xù)提升流程的P2P數(shù)據(jù)互連性。如此一來，IIoT系統(tǒng)便具備數(shù)據(jù)互連性與分層的運(yùn)算功能，而這都需有霧計(jì)算的支持。

進(jìn)入自主性層級(jí)的IIoT，主要利用AI管理系統(tǒng)，不再需要人為介入。各項(xiàng)決策權(quán)與控制將依據(jù)反應(yīng)時(shí)間要求與數(shù)據(jù)規(guī)模，分配到IIoT系統(tǒng)的不同階層。這個(gè)層級(jí)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)會(huì)在各個(gè)運(yùn)算節(jié)點(diǎn)間移動(dòng)。如果沒有霧計(jì)算，系統(tǒng)便不可能擁有自主性，而透過霧計(jì)算，業(yè)者便能開發(fā)出更有彈性、韌性的自主化系統(tǒng)。

舉例而言，離岸風(fēng)力發(fā)電農(nóng)場引進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，每座風(fēng)力發(fā)電機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)總線(databus)便可在各個(gè)運(yùn)算節(jié)點(diǎn)的分析與控制應(yīng)用間進(jìn)行數(shù)據(jù)分享。當(dāng)安裝在某一座風(fēng)力發(fā)電機(jī)的傳感器偵測到風(fēng)向或風(fēng)力變化時(shí)，便可通知其他下風(fēng)處的風(fēng)力發(fā)電機(jī)做出調(diào)整，以維持整座風(fēng)力發(fā)電農(nóng)場的穩(wěn)定輸出。

發(fā)電農(nóng)場的數(shù)據(jù)也可在傳回至后端的控制中心后，與氣象、整合業(yè)務(wù)系統(tǒng)等其他服務(wù)結(jié)合，產(chǎn)生長期的預(yù)測及分析數(shù)據(jù)。監(jiān)控層級(jí)的IIoT并無部署霧計(jì)算的必要，但對(duì)于優(yōu)化使用案例而言，霧計(jì)算可說是十分理想的功能;對(duì)于自主性使用案例，霧計(jì)算更是關(guān)鍵。

以Linux容器等靈活的運(yùn)算框架有助于簡化AI應(yīng)用的部署與管理，而數(shù)據(jù)分布式服務(wù)(DDS)等連網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，是優(yōu)化與自主性使用案例達(dá)成數(shù)據(jù)互連性不可或缺的基礎(chǔ)。