2019年4月16日的Oracle Code開發者大會上,工業物聯網領域的創業公司米尺網絡創始人邱勇剛,作為Oracle在IoT領域的優秀合作伙伴,受邀發表了一場《邊緣計算引領IoT未來》的演講,在現場引起了巨大反響。會后邱勇剛表示,其實他只是分享了幾個“邊緣計算+IOT”的真實案例,告訴大家期間碰過的壁,踩過的坑而已,現場反應是出乎他的意料的,“這只能說明目前這樣的真實案例太少了。”那么,邱勇剛分享了哪些案例呢?
5個邊緣計算+IoT的案例
案例一
某知名連鎖酒店的消防設備報警
在該案例中,消防設備聯網后,可以將消防栓的水壓,設備的運行情況,以及是否有設備故障等信息,直接反饋給管理人員,這個依賴的就是邊緣端(米尺自主開發的智能LoRa網關)的計算能力。當然,云端依然有它的作用,設備端的數據也會同時上傳到云端,通過長期的積累,做事件的算法優化,從而更加精準地去預測、預警消防事件的發生,以更加快速地做出應急響應。
案例二
某知名連鎖快餐店的照明設備管理
招牌燈,一個我日常生活中極其常見的設施。基本上夜間營業的商業機構都會用到,以往都是手動控制,天黑了就打開,天亮了就關掉,但是人總有忘記的時候,尤其是一些24小時營業的商業機構,可能天亮了忘記關掉,多開一天,就會浪費掉幾度電。在這個案例中,米尺的客戶就是這樣一個連鎖快餐店。
首先,米尺通過經緯度算出每一個店的地理位置,就可以知道它的日出日落時間,然后再接入天氣數據,比如是陰天、晴天、起霧等等,再加裝光感傳感器來判斷光照的亮度,同時再打通排班時間表,就可以實現在合適的時間,自動開關。控制端的所有操作,無需通過云端,而是依靠邊緣端(招牌燈自行決策)的決策。
案例三
某博物館內的新風及環境管理
大家都知道很多文物對溫濕度非常敏感,所以博物館里新風系統是必不可少的。但是要根據博物館里面的空氣環境,實時地去控制新風設備的開關,邊緣計算是最佳的技術。在本案例中,本地決策自然是由米尺的LoRa來完成。
案例四
某車廠空壓機的故障預測
圖中所示是一臺空壓機的震動傳感器,它每秒鐘都在產生數據,并且數據相當復雜,有位移,有震動,有速度,有溫度等等。如果把所有數據都傳到云端的話,云端也無法承受如此大的數據量。所以就要把很多垃圾數據在設備端處理掉,并且對有價值的數據進行基本的頻譜分析,然后再把分析過的數據傳到網關端,網關再對這組數據做更進一步的分析,做出一些實時的判斷。當這些分析、判斷的數據量足夠多的時候,再在云端在做大規模的風險判斷。目前已經做到在一個小的一個閉環里頭,提前十天對空壓機的停機故障做出預測。
案例五
某煙草企業的數據安全
物聯網安全是一個長久的話題,尤其是2016年的Mirai病毒事件后,大家對物聯網安全的關注進一步提升。那么邊緣計算能夠如何加固物聯網設備、系統和數據的安全呢?在此案例中,非常規的數據包攔截就可以通過設備端的計算來完成;網關端會設定接入設備的黑白名單,以防止“非法”設備的接入。
邊緣計算在IoT系統中的位置及存在價值
縱觀以上5個案例,邊緣計算在IoT中的位置可以歸結為:
該圖簡單明了的指出了邊緣計算技術在IoT系統架構中的位置:
1、傳感器/設備端;
2、數據采集終端;
3、基站。
那么邊緣計算又是因為什么原因得以在IoT系統的多個環節中存在呢?“這一點和IoT數據的三個特性有密不可分的關系”,邱勇剛如是說。
第一個特性就是海量數據。物聯網設備已多達百億量級,這些設備每時每刻都在發送數據。某咨詢機構預測到2020年物聯網的數據量將達到4.4億zb。
第二特性是數據的異構性。數據產生自數十百萬種的傳感器和設備,不同終端和不同采集維度的數據結構和協議都不盡相同,所以異構是物聯網數據的天然特性。
第三個特性是數據時序性。所有IoT的數據都是基于時間概念的,即時序數據,脫離時間談IoT數據與計算都是沒有意義的。
物聯網的這三大明顯特征,導致物聯網的三大現實問題:
第一個實時性。實際的控制決策都在現場執行,但是響應未必能夠實時。
第二個安全性。IoT數據跟企業的商業機密有關時,怎么保障數據安全?
第三個網絡堵塞,以及隨之而來的可靠性問題,比如會不會在傳輸過程中丟包?
另外,成本問題,也非常重要。想象一下500億個設備聯網,數據流量成本、存儲成本,得要多大投入?
正是有了這些問題,我們今天探討邊緣計算+物聯網才有了基礎。
首先,邊緣計算是什么?在此借用一下網絡流行的這張章魚圖,可以說是最經典的對邊緣計算的比喻:
這張圖是說邊緣計算和章魚一樣,大部分的決策都在離“執行現場”最近的地方進行,而不是都放在“大腦(云端)”上。這種決策方式首先可以解決物聯網應用中最重要的實時響應問題;然后因為決策和執行都在現場,減少了指令從設備到云端的上傳/下達過程,更能保障安全,同時也規避了可能因網絡堵塞造成的響應不及時問題。最后,因為現場決策可以省去一部分數據的傳輸和存儲,可以較大幅度地降低物聯網系統的使用成本。
當然,邊緣計算也是不能脫離云計算的。“一切脫離云計算來談物聯網計算的都不是真正的邊緣計算。”關于云計算和邊緣計算的關系,總結如下:
第一,邊緣計算一定和云有聯系。云端可以做算法,進行遠程、隨時因需的更新,新的算法下載到邊緣處做控制,這是與傳統工業控制的巨大差異,也是質的變化。
第二,云端做算法、邊緣做控制的特性,意味著控制和外部會有互動。比如天氣數據、地理位置的變化即可作為空調變頻控制的判斷依據。與外部因素的互動使智能化程度更高。
第三,云計算和邊緣計算的結合可以更快部署、實施應用,帶來顯而易見的成本下降,才使應用的大規模落地成為可能性。
“總之,邊緣計算讓很多物聯網應用具備了‘小智能’的能力,而物聯網的‘大智能’,一定是和這樣一個個的、碎片化的小智能同步發生并發展的”,“所以不存在先有大腦,還是先有手足,只談手足,或者只談大腦的物聯網都是偽命題。”
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原文標題:5個真實案例讓你看清“邊緣計算+IoT”
文章出處:【微信號:Iotchannel,微信公眾號:聯動原素】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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