创新科技 – 边缘计算

2021年9月16日

充分利用现场数据

组件的OT和IT层面正在越来越多地融合。"最重要的是，这让参与生产的员工知道在IT领域哪些流程是具有优势的，"J. Sparmann介绍道。他向大家介绍了Docker技术的例子。"由于所有的过程都变得越来越智能，所以也在采集越来越多的数据，"A. Kleine博士介绍道。巨大的数据量没有被发送到云端，部分是在网络边缘进行处理。"因此，在涉及实时数据的地方，数据处理变得越来越重要，"他补充道。还可以实现低延迟应用。"从而需要越来越强的计算能力，因此对直接在现场数据库提出了相应要求，"J. Sparmann介绍道。“通过传统PLC无法实现。但服务器设计却轻松满足这种应用"。

为此，万可推出了两个非常适合此功能的新型边缘设备：边缘控制器和边缘计算机。"它们为高级语言程编程程序带来更多优势，因为它们更接近作为数据提供者的传感器，"A. Kleine博士介绍道。"突破最后一个障碍；实现IT与OT环境的融合。“ 边缘设备也可运行云服务，例如，确保仅关键数据被传输到WAGO云。当数据需要临时缓冲时，例如在移动应用中，边缘设备便可凸显其优势。

"这两个新设备都是基于机柜兼容硬件，可以使用24V电源，并完美地融入自动化环境，"J. Sparmann介绍道。新型边缘控制器采用ARM Cortex-A9四核处理器，并具有多种接口，其中包括两个ETHERNET接口，一个CANopen接口和两个USB接口。可视化内容可通过HDMI接口在本地显示。

另外，可视化也可以通过集成的Web服务器提供给其他Web客户端。设备还配有一个RS-232/485串行接口和4通道数字输入/输出，用于连接本地设备或传感器。“设备也可连接Modbus," A. Kleine博士介绍道。"多种接口助力该设备轻松集成到现有系统中"。

边缘控制器可安装在DIN导轨上，无论是水平还是垂直方向均可，且节省空间。可在我们熟悉的e!COCKPIT 编程环境中进行边缘控制器的项目设计，因此，它可与万可自动化解决方案的经济型系统无缝集成。"固件也与我们的HMI设备固件非常相似，"A. Kleine博士介绍道。"这也确保了软件方面的高度可重复使用性"。例如，可利用现有万可Docker容器。

边缘控制器可以提供其他许可，用于连接到Bacnet或Ethercat。通过MQTT协议将数据传输至云端。从而轻松连接到WAGO云或其他云平台。“轻松建立多云平台，”A. Kleine博士介绍道。"万可很早就认识到了云通信的重要意义，并将MQTT协议整合到e!COCKPIT软件中。我们自己的高性能OPC UA堆栈是下一步计划。" 然而，OPC UA通信现在也已经可以通过Codesys stack实现。

在对计算能力和内存要求较高的应用中，制造商也可通过新型边缘计算机提供完美解决方案。边缘计算机搭载1.91 GHz四核Atom处理器，并配备标准Debian Linux系统。"用户可以利用丰富的资源，建立完整自动化流程模型，"J. Sparmann满意地说道。显示设备可以通过HDMI或DisplayPort直接连接。提供多个USB端口和两个千兆以太网端口，用于通信。"如果不能用电缆连接，也可以通过一个扩展插槽使用电话卡。“J. Sparmann介绍道。提供4GB或8GB内存以及64GB闪存可供选择，助力实现资源密集型项目。

当需要处理非常大的数据量时，例如大规模数据库应用，边缘计算机可以用固态硬盘进行扩展。控制器外壳为此配备了一个2.5英寸固态硬盘的安装空间。尽管它的温度范围从-20 °C扩展到60 °C，但边缘计算机没有风扇，而且结构紧凑，因此很容易安装在控制柜的DIN导轨上，节省空间。“并且也减少了维护工作，”A. Kleine博士介绍道。

所有边缘设备上均可使用标准软件和万可Docker容器，例如Node-RED。例如，开源Grafana应用程序是图形化数据显示的理想之选。

安全性对于新设备来讲也是至关重要。TPM 2.0芯片允许使用加密机制来确保数据安全。"这些设备还配备了最好的软件技术，以确保高安全性。“J. Sparmann介绍道。"设备上的软件有很大一部分是开源的，所以安全问题始终存在，因为大型开源社区正在不断审查源代码并提供错误修复。"

除了标准VPN应用，这些设备兼容安全解决方案，如Tosibox和Hooc。因此，除了万可自己的VPN方案外，用户还可以在高度安全的情况下访问其他远程维护方案，这也符合 "开放与便捷 "的原则。

万可的两款新型边缘设备提供了一个硬件平台，支持用户在万可自动化架构和WAGO云计算的接口处轻松实现自己的边缘应用。“两种新型设备成为我们产品系列的完美补充，” J. Sparmann自信的说道。"虽然边缘控制器使OT层面更接近IT层面，但我们的边缘计算机却反其道而行之"。