边缘计算，是在炒概念吗？

导读：边缘计算概念刚出来的时候，很多人的第一反应是“这是哪个行业组织或者公司为了拉动市场需求而创造出来的新词汇吧

边缘计算究竟是什么什么会有边缘计算是一个全新的概念吗在担任边缘计算的角色近的畅销书《工业物联网：平台架构、关键技术与应用实践》对这些问题进行了详细解答，下面让我们通过这本书的内容来详细看一看。

作者：胡典钢

来源：大数据DT（ID：hzdashuju）

▲图1 边缘计算的特点

工业现场的很多数据的保鲜期很短，一旦处理不及时，会迅速变质，数据价值呈断崖式跌落。例如在车床刀具监测过程中，通过采集机床主轴负载数据，并在边缘侧实现刀具加工过程中的实时状态监测和寿命预测管理，发现异常立刻预警。

钢铁厂轧钢板的过程中，轧机依靠多个伺服电机协同驱动轧制过程，伺服电机控制不允许出现丝毫偏差，否则可能导致整块钢板报废。为保证扎制质量，须以微毫秒级的采样率实时监测伺服电机运转是否正常。

这两个例子，均对数据处理的实时性（实效性）有明确要求，工业现场的数据处理类似于“走钢丝”，边缘计算将发挥不可替代的作用。

除了网络可靠性、实时性这两大因素，工业领域对数据安全要求严格。例如石油化工行业，设备工艺参数决定其产品质量和生产成本，是企业的核心数据，如果把这些关键数据上传到云端，存在企业核心知识产权泄露的风险。边缘计算将数据从原来的集中式管理演变为分布式管理，提高了数据的安全性。

近年来物联网安全攻击事件频发，防患数据灾难的一个必要措施是采取隔离手段，边缘计算从根源上在本地保障数据安全。除了企业自身对数据安全的要求之外，有些出于国家政策层面的原因，要求数据脱敏后才能上传到云端，而边缘计算承担了数据脱敏预处理的工作。

02 谁在担任边缘计算的角色

对边缘计算的特点及其要解决的问题有了基本了解之后，由谁来担任边缘计算的角色呢strong>概括起来主要分三类：工业网关、工控机和服务器。

在《工业物联网：平台架构、关键技术与应用实践》一书的第3章介绍过工业网关，由于工业通信网络接口种类繁多，协议繁杂且互不兼容，因此需要通过工业网关进行各种协议转换，工业网关支持常用的工业协议，通过协议转换降低设备接入的难度，实现访问的统一性。业界有些公司专门研发此类工业网关并推出标准化产品，兼容市面上众多工业控制器。

除了数据解析协议转换之外，工业网关还具备一定的数据处理能力，工业网关硬件厂商通过提供标准开发框架，使得开发人员能够在框架内基于C和Python等开发语言嵌入自定义逻辑。这些工业网关换个名字就变成了边缘计算网关。

当然，不仅换了名称，作为边缘计算网关，还是比较强调它的数据处理能力，例如处理器主频、内存和FLASH存储比普通的工业网关配置高；同时强调和云端的对接，即不间断的互联网接入能力，它可以通过以太网、Wi-Fi或4G等网络链路，保证设备无论身处何处都能够互联互通，这些边缘计算网关支持各种工业云平台，数据直接上云。表1为某边缘计算网关典型配置示例。

▼表1 边缘计算网关典型配置示例

指标项	指标说明
CPU	ARM Cortex-A8，主频1 GHz
内存	512 MB DDR3
存储	16 GB FLASH
以太网端口	2个100 Mbps以太网接口
数字输入输出	4路数字输入、4路数字输出
蜂窝通信制式	LTE、WCDMA、CDMA2000 EVDO、EDGE、GPRS
SIM卡座	抽屉式卡座x2，双SIM卡备份
工业串行接口	RS-232×1、RS-485×1
Console端口	RS-232×1
Wi-Fi	可选，802.11 a/b/g/n
定位	三重定位，GPS/BDS/LBS定位
机械特性	导轨或壁挂式安装、无风扇散热、金属外壳、IP30防护等级
工作环境	工作温度-30～+65 ℃、存储温度-40～+85 ℃、工作湿度范围5%～95%（非凝结状态）、防凝露
电源	供电范围9～32 VDC，紧凑插拔式接线端子

第二类承担边缘计算角色的是工控机，工控机大量用于测控和自动化领域，如DCS、SCADA以及数控系统CNC等。关于工控机的定义：工控机（Industrial Personal Computer，IPC）是一种加固的增强型个人计算机，采用总线结构，是一种对生产过程及机电设备、工艺装备进行检测与控制的硬件总称。

工控机具有典型的计算机特征，如CPU、硬盘、内存和外设接口，并具有操作系统、控制网络和协议、计算能力以及友好的人机界面。不同的是，工控机能够在环境恶劣的条件下运行，由于对数据安全性要求更高，因此通常会对工控机进行加固、防尘、防潮、防腐蚀和防辐射等特殊设计。

通俗地讲，工控机是专为工业现场而设计的计算机，而工业现场环境振动大、灰尘多、电磁干扰强，经常要求连续不间断作业。与普通计算机相比，工控机应具备更高的可靠性和更好的扩展性。与工业网关或其他小型微控制器相比，工控机具有更高的数据处理性能。

笔者曾经与全球工控机出货量排名前三的一家公司探讨过，他们新出的边缘计算服务器和工控机有什么区别时得到的回答是没区别，就是工控机。

无论是工业网关还是工控机，当它们承担了边缘计算的角色时，难免会有人觉得，这是不是新瓶装旧酒边缘计算概念出来之前，它们就一直地存在着，在工业现场运行并发挥着作用。

最近一些厂商在推边缘智能服务器（Edge Intelligence Server，EIS），如果看硬件载体本身，好像也没有多少创新，很多基于工控机或标准x86服务器，被人说成新瓶装旧酒似乎也不为过，不过有一个区别是非常重要的，软件架构层面，边缘智能服务器采用的是云原生思维，边缘与云端紧密协同，由云端全局统一调度与管控边缘节点资源，软件功能随时更新与分发，支持物联网平台连接、数据管理及边缘分析。

如果回忆一下以往工控机上的软件升级（备份、补丁、更新、以及监视）、硬件资源的分配，就能体会这种理念的巨大差别。目前西门子、戴尔、因特尔和研华等都在推出各自的边缘智能服务器。

第三类承担边缘计算角色的是服务器，将数据中心的服务器搬到现场的机房，它就变成边缘计算服务器了，由云端的集中式变为现场的分布式。

服务器部署到现场之后，需考虑其多节点管理问题，当企业同时拥有成千上万个分布式边缘计算节点时，将给管理人员和运维人员带来非常大的挑战，以标准化方式对边缘节点纳管和统一维护就变得非常重要，不同的工业解决方案商会有不同的应对策略，从目前来看，边云协同是主流思想，基于云的管理工具以实现对边缘节点的远程可视化管理。

事实上，应当把边缘计算理解为一种理念，任何具备一定程度的数据计算、存储、网络通信能力的硬件设施都可以称之为边缘计算。

边缘计算，是在炒概念吗？

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