前言

边缘计算具有使非连接设备，制造工具，IIoT设备和工作站无需与集中式数据库系统协作即可捕获和处理数据的能力。借助工业4.0和数以百万计的传感器和IIoT设备的驱动，用于工业IoT的边缘计算将达到新的高度。了解其概念和应用优势对于寻求利用其功能的企业至关重要。

本文将讨论：

– 边缘计算定义及其功能
– 边缘计算在工业物联网和工业4.0中的应用
– 边缘计算在工业物联网应用中的优势

一、什么是边缘计算？

边缘计算可以定义为在源头部署数据处理活动和操作，而不必经过集中式网段。通过使计算更接近产生数据的这些项目的网络边缘，此计算过程可优化设备，IoT设备和应用程序。根据所考虑的设备，网络边缘可以指的是设备与Internet通信的区域。

对于IIoT设备（例如智能相机），网络边缘将是相机内的处理器，而对于未连接的设备，网络边缘将在连接到设备的智能边缘设备内。什么是智能边缘设备？这是指配备有捕获数据和处理数据功能的设备，例如JSmart HMI。智能边缘设备将边缘计算带入了工业车间内的传统机械。

二、边缘计算与雾计算

网络边缘的概念在定义边缘计算以及工业物联网功能的边缘计算方式方面引入了一些细微的差异。具有网络边缘的IoT设备或位于设备内部端点的处理器定义了边缘计算，而其网络边缘位于局域网（LAN）的设备定义了雾计算。

边缘计算和雾计算是同一枚硬币的两个侧面，但有微小差异。边缘计算由绑定到各个设备的单个进程表示，而雾计算将边缘计算带到连接到同一LAN的多个设备。我们将重点介绍术语“边缘计算”，因为它将是最终取代雾计算的未来重点。

三、工业物联网的边缘计算如何发挥作用

边缘计算的特性和功能可以带来与之相关的各种好处，并吸引组织。为了了解其提供的自动化和安全性优势，在车间内部署IIoT摄像机可为描述性目的提供出色的方案。

部署在仓库中的IoT摄像头用于捕获员工的行为模式，将捕获有关员工的移动模式，车间交通和延误点的数据。然后，物联网摄像机的处理器可以分析移动模式和车间流量，以仅保存从员工提取的坐标数据，而丢弃敏感的员工信息和实际外观数据。然后可以将分析的坐标发送到集中式系统，以驱动新的物料处理策略，从而消除车间交通并提高生产率。

这种情况凸显了一个事实，即工业IoT的边缘计算即刻发生，可以处理捕获的数据以做出实时决策，或将其发送到集中式平台以驱动策略。它还强调了它带给工业物联网以及在车间内部署机器人的安全性层。

四、将边缘计算应用于工业物联网

工业边缘计算还指将低延迟计算引入制造设施的不同尝试。这些尝试已经成功并且有益于提高IIoT设备中边缘计算的使用。为了更好地了解边缘计算在工业物联网中的优势，重点介绍其应用的用例，为企业画出更清晰的图画。

1.驱动自动化

通过将边缘计算完全集成到驱动运营的设备，设备和流程中，可以在工业车间内实现真正的自动化。在IIoT设备产生大量数据集的情况下，在将可行结果发送回设备之前，将捕获的数据发送到集中式系统进行分析，会降低自动化速度。可以集成边缘计算，以消除通信和处理时滞，从而推动实时自动化。这意味着可以减少人与人之间的接触并实现真正意义上的照明工厂。

2. 自动化维护程序

Industrie 4.0的组成部分之一是它能够向车间引入预测性维护。而且，还必须维护和优化跨智能设施的工业物联网设备，以确保它们以最大容量运行。鉴于边缘设备能够知道何时寻找充电点并采取相应行动，边缘计算可以确保IIoT设备的维护程序完全自动化。

因此，单个IIoT设备不仅将捕获有关当前环境的数据，还将监视其状况并采取先发制人的行动以确保其继续运行。这些操作可能是运行诊断检查，向充电端口报告或与购买设备物理系统的替换组件一样高级。自动化维护的好处包括减少停机时间并提高生产率。

3. 增强IT安全性

在制造业中，事实证明，应对整个IT生态系统中的安全漏洞对于大型企业和中小型企业都是一个挑战。将IIoT引入车间也增加了这些挑战，因为IIoT设备创建了供攻击者利用的多个访问点。由于其计算过程背后的概念，将边缘计算应用于工业物联网是解决这些安全挑战的一种方法。
边缘计算的应用减少了故障点或接入点，因为每台IIoT设备都可以独立运行。独立边缘计算功能还可以扩展到旧设备，并创建一个车间，在该车间中可以进行本地数据处理。这意味着IIoT和旧设备将捕获，处理和丢弃临时数据，同时将特定的永久数据发送到集中式网关。

四、结论

与将其集成到棕地车间相比，IIoT设备和设备的构建使在设施内引入边缘计算变得更容易。这是因为大多数IIoT设备已经配备了可进行调整以支持边缘计算的处理单元。从而为企业创造了一个绝佳的机会，可以为工业物联网进行实验并利用边缘计算。