在采礦、新能源、石油和天然氣等眾多行業(yè)，在邊緣實施數(shù)據(jù)采集是在不斷變化、有時波動的市場中獲得競爭優(yōu)勢的理想方式。

簡單地收集設(shè)備和過程現(xiàn)場數(shù)據(jù)并不能實現(xiàn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的全部目標(biāo)。一旦成功收集數(shù)據(jù)，就必須對其進行處理、優(yōu)化和分析，以獲得過去、現(xiàn)在和未來的情報。這種完整的數(shù)據(jù)處理方法帶來了重大收益和競爭優(yōu)勢。

邊緣計算是在遠(yuǎn)程工業(yè)環(huán)境中收集和處理現(xiàn)場數(shù)據(jù)的理想方法。邊緣計算意味著數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換得更接近其來源，更接近數(shù)據(jù)的來源。當(dāng)數(shù)據(jù)在更接近其來源的位置進行處理時，在從企業(yè)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時，網(wǎng)絡(luò)流量將得到優(yōu)化。通過優(yōu)化流量和降低延遲，響應(yīng)時間、帶寬、安全性等都得到了改善。

邊緣計算與各種邊緣連接解決方案協(xié)同工作，這意味著在需要數(shù)據(jù)的時間和地點更有效地獲取數(shù)據(jù)。隨著邊緣數(shù)據(jù)的可用性，我們能夠使用現(xiàn)代分析技術(shù)更好地了解系統(tǒng)如何工作，以提高效率，并在故障發(fā)生前采取糾正措施。

特別是對于石油和天然氣行業(yè)，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的前景不一定是直接管理現(xiàn)有資產(chǎn)，而更多是對新資產(chǎn)的分類：有關(guān)業(yè)務(wù)和運營所有要素的信息。

通過老舊系統(tǒng)的現(xiàn)代化和對邊緣數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控，大大小小的組織都可以利用先進的技術(shù)提高效率，并為持續(xù)改進提供新的機會。這可能意味著利用邊緣數(shù)據(jù)分析優(yōu)化生產(chǎn)，遠(yuǎn)程監(jiān)控預(yù)測性維護，虛擬仿真提高效率，等等。

此外，能源行業(yè)的更多生產(chǎn)商正試圖在許多不同的企業(yè)系統(tǒng)之間實時連接和共享數(shù)據(jù)，并提高現(xiàn)場SCADA和傳感器測量數(shù)據(jù)的可視性。該行業(yè)的所有領(lǐng)域都希望提高效率，從預(yù)防性維護轉(zhuǎn)向成本較低的預(yù)測性和基于狀態(tài)的維護。

邊緣計算新技術(shù)的潛力

在邊緣利用數(shù)據(jù)有助于優(yōu)化流程和應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)驅(qū)動功能。幾個關(guān)鍵好處包括：

●減少網(wǎng)絡(luò)和帶寬使用。改進的數(shù)據(jù)速度和更低的延遲確保了實時采集和監(jiān)視。在任務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序中，僅幾秒鐘就可以使基于智能的系統(tǒng)完全不同。

●降低了成本。除了通過實施預(yù)測性維護和使用遠(yuǎn)程監(jiān)控時更少的外出出勤成本之外，還降低了在邊緣保護數(shù)據(jù)的相關(guān)成本。此外，當(dāng)使用“on change”或發(fā)布/訂閱協(xié)議時，通信成本降低。

●緩解了安全問題。安全協(xié)議有助于啟用加密數(shù)據(jù)進行傳輸。此外，當(dāng)數(shù)據(jù)在本地（邊緣）收集和分析時，它受到本地企業(yè)的安全保護。

●新的機遇。在邊緣架構(gòu)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集時，用戶可以啟用新的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)用例，而無需為現(xiàn)有SCADA和控制系統(tǒng)增加負(fù)擔(dān)。

邊緣計算的一大好處還在于實時分析。收集和分析實時數(shù)據(jù)可以進行預(yù)測和基于狀態(tài)的監(jiān)測。

預(yù)測性維護

預(yù)測性維護依賴于通過收集的數(shù)據(jù)對資產(chǎn)性能進行持續(xù)監(jiān)控，這些數(shù)據(jù)可以對設(shè)備問題和可能的故障提供提前警告。預(yù)防性維護，如定期的設(shè)備維護和維護檢查，本身不會造成設(shè)備停機和成本上升。更先進的方法，如預(yù)測性維護，是必要的，以避免運營停機時間，維護現(xiàn)場安全，等等。

許多行業(yè)正在從基于時間的預(yù)防性維護轉(zhuǎn)向基于狀態(tài)的維護策略。只有通過可靠、實時的數(shù)據(jù)收集和分析，才能取得成功。除了技術(shù)優(yōu)勢之外，擁有來自整個企業(yè)的不同數(shù)據(jù)集有助于深入了解業(yè)務(wù)的各個方面，可能會發(fā)現(xiàn)需要改進的其他方面。

具體來說，對于石油和天然氣行業(yè)來說，通過邊緣計算進行預(yù)測性維護可以幫助公司更多地關(guān)注業(yè)務(wù)，而不是運營。通過邊緣計算平臺解鎖預(yù)測性維護，減少了在傳統(tǒng)日常操作實踐上花費的時間。啟用遠(yuǎn)程資產(chǎn)連接可以最大限度地減少始終在現(xiàn)場出勤的需要，減少在潛在危險場景中放置人力資源的需要，并增加后臺和前臺團隊之間的運維實踐效率。利用IIoT的功能，故障排除時間可以從幾天減少到幾分鐘，從而將更多的時間花在業(yè)務(wù)的其他戰(zhàn)略運營方面。

軟件解決方案：ThingWorx Kepware服務(wù)器和ThingWorx Kepware邊緣

Kepware擁有幫助連接、訪問和控制工業(yè)數(shù)據(jù)的軟件解決方案，例如Kepware的傳統(tǒng)ThingWorx Kepware服務(wù)器和ThingWorx Kepware Edge—這是一種新產(chǎn)品，允許Kepware的工業(yè)數(shù)據(jù)收集技術(shù)在Linux環(huán)境中運行。

ThingWorx Kepware服務(wù)器是業(yè)界領(lǐng)先的連接平臺，為應(yīng)用程序提供單一的工業(yè)自動化數(shù)據(jù)源。平臺設(shè)計允許用戶通過一個直觀的用戶界面連接、管理、監(jiān)視和控制各種自動化設(shè)備和軟件應(yīng)用程序。

ThingWorx Kepware Edge提供現(xiàn)成的連接，使用戶能夠降低連接成本，并在數(shù)據(jù)采集和物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中更快地實現(xiàn)投資回報。軟件解決方案需要兼容的硬件才能正常工作，微嵌高馳作為一個關(guān)鍵的聯(lián)盟合作伙伴，提供廣泛的工業(yè)級設(shè)備組合，與Kepware軟件解決方案攜手合作。

ThingWorx Kepware Edge如何在“邊緣”解決常見的連接問題

●請求響應(yīng)：ThingworxKepWare Edge將請求響應(yīng)協(xié)議（如Modbus）轉(zhuǎn)換為“on data change”協(xié)議，例如OPC UA或MQTT。這使得生產(chǎn)部門可以通過這些連接發(fā)送較少的數(shù)據(jù)，從而節(jié)省投資于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的資金。

●安全性：ThingWorx Kepware Edge直接在源位置收集數(shù)據(jù)，并將不安全的協(xié)議轉(zhuǎn)換為利用現(xiàn)代TLS的安全協(xié)議，從而減少網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)安全方面的費用。

●可靠性：通過使用遠(yuǎn)程資產(chǎn)在本地托管Linux設(shè)備，公司可以使用現(xiàn)代行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議獲得更可靠的數(shù)據(jù)傳輸能力，并可以最大限度地減少或消除數(shù)據(jù)丟失。

Kepware解決方案的關(guān)鍵和技術(shù)特點

●IoT-ready，將運營與IT連接起來，實現(xiàn)整個企業(yè)的商業(yè)智能和卓越運營

●與ThingWorx制造加速器的全本地集成，包括ThingWorx Controls Advisor應(yīng)用程序，可在所有工廠之間提供遠(yuǎn)程實時可視性，以實現(xiàn)連接

●與領(lǐng)先的虛擬機監(jiān)控程序（如VMware和Hyper-V）兼容，可在公共和私有云上靈活部署

●與IT應(yīng)用程序集成，可隨時從任何位置查看工廠倉庫和正在生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)據(jù).

●通過SSL和TLS增強消息傳遞安全性，跨各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵崿F(xiàn)安全、經(jīng)過身份驗證和加密的通信 

●高級應(yīng)用程序安全功能以滿足站點安全要求

●對服務(wù)器、數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)值的復(fù)雜訪問控制

●多種冗余選項可確保關(guān)鍵應(yīng)用程序的恢復(fù)能力、高可靠性和正常運行時間

●可擴展的統(tǒng)一體系結(jié)構(gòu)，提供了在單個服務(wù)器中組合驅(qū)動程序和使用多個協(xié)議的靈活性

●簡化的界面，便于安裝、配置、維護和故障排除

微嵌高馳作為關(guān)鍵硬件技術(shù)合作伙伴

微嵌高馳是值得信賴的、創(chuàng)新的工業(yè)通信和計算產(chǎn)品的領(lǐng)先供應(yīng)商，也是Kepware的關(guān)鍵戰(zhàn)略合作伙伴。微嵌高馳提供全面的系統(tǒng)集成、硬件、以客戶為中心的設(shè)計服務(wù)和全球物流支持。

邊緣計算解決方案可方便數(shù)據(jù)在生成源或附近的數(shù)據(jù)處理，并作為云、數(shù)據(jù)中心或網(wǎng)絡(luò)操作中心的分散擴展。這使得機器、工藝設(shè)備等在本地現(xiàn)場的集成變得更加容易，延遲更少。微嵌高馳提供了全面的邊緣解決方案，從智能平臺到加固網(wǎng)關(guān)等，這些解決方案與Kepware軟件解決方案兼容。

危險環(huán)境要求

此外，對于石油和天然氣應(yīng)用，一些硬件設(shè)備需要為1級2類或C1D2。大多數(shù)設(shè)備都需要這種分類，因為碳?xì)浠衔锷a(chǎn)和加工過程中存在的氣體和液體通常會產(chǎn)生火災(zāi)或爆炸危險，其程度可能會非常的危險。由于這一現(xiàn)實，進入這些區(qū)域的技術(shù)必須涉及設(shè)計、施工和操作要素，以使燃燒或爆炸的可能性保持在可接受的低水平。

從人機界面（HMI）、嵌入式自動化計算機、I/O模塊、網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)、以太網(wǎng)交換機等方面，微嵌高馳提供C1D2認(rèn)證解決方案，幫助您的組織滿足危險場所的需求。微嵌高馳利用在工業(yè)自動化行業(yè)15年的經(jīng)驗和戰(zhàn)略技術(shù)合作伙伴網(wǎng)絡(luò)設(shè)計不同的產(chǎn)品和解決方案。使用微嵌高馳，您可以為所有類型的現(xiàn)場位置提供可靠、堅固的解決方案。 

Kepware和微嵌高馳合作得更好

Thingworx Kepware Edge通過獲取工業(yè)數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為MQTT、OPC UA或Thingworx AlwaysOn，解決了連接難題；然而，Thingworx Kepware Edge仍然需要部署在硬件設(shè)備上，例如微嵌高馳工業(yè)設(shè)備。為了成為合作伙伴，微嵌高馳設(shè)備經(jīng)過嚴(yán)格的測試，以確保這兩種產(chǎn)品能夠成功地協(xié)同工作。

測試包括處理10000個不同數(shù)據(jù)類型和掃描速率的標(biāo)簽，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到OPC UA客戶端和MQTT代理。微嵌高馳是Kepware的上市硬件合作伙伴，并已成功完成一個或多個型號的測試。 

對于該領(lǐng)域的許多人來說，要想獲得他們需要的數(shù)據(jù)、何時需要數(shù)據(jù)以及如何需要數(shù)據(jù)都是一件很困難的事情。為了幫助客戶解決這些問題，微嵌高馳和Kepware將繼續(xù)合作，作為其戰(zhàn)略聯(lián)盟的一部分，旨在使數(shù)據(jù)連接更容易和更有效地利用。IIoT和工業(yè)4.0的方案現(xiàn)在很容易實現(xiàn)。