文章导语

基于WISE-IoTSuite/ IoT Edge构建的智慧工厂边缘计算平台以开放生态的理念，持续扩展边缘计算的能力边界，助力现场端实时智能决策。满足行业数字化在敏捷连接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。同时边缘计算与云计算各有所长，需要紧密协同才能更好地满足各种需求场景，最大程度地发挥各自的价值。

01 为什么需要边缘计算

随着各行各业数字化转型的开展，对接入的设备和数据种类的需求不断增加。传统的组态软件数据分析能力有限，已经不能满足数据多样性的需求，无法将IT与OT很好的融合。而且，一般是单体程序，缺少开放的应用管理架构支撑，无法灵活扩充应用。

此外，在物联网云平台的蓬勃发展之际，大量的数据开始上云，同时一些问题也开始显现，例如：大量数据直接上云后，在有限的网络带宽下，会有传输延时的问题，且数据上云的成本也在逐年攀升。当大量数据上云，依赖云端统一管理时，一旦网络或云节点故障，就可能会引发不可估量的损失和灾难。

为了解决以上棘手的问题，边缘计算应运而生。边缘计算将数据的处理分析、数据融合，数据应用，以及AI智能，由云端下沉到边缘节点。在靠近物或数据源头，提供一个融合网络、计算、存储、应用的开放可扩展的平台。

02 IoT Edge 云原生边缘计算服务

对于工厂而言，理想的边缘计算平台应具备采集、控制、运维、分析、可视化，智能化的一站式能力，同时要兼顾轻量化的需要，提供灵活解耦的架构，能根据边缘需求进行灵活组合并能扩展。这些需求，研华工业云 IoT Edge 云原生的边缘计算平台均可满足。

IoT Edge 云原生的边缘计算平台， 为软件产品，可以纯软件单独销售，也有搭配研华硬件，或搭配 iFactory App 的 Edge SRP 软硬一体产品。

IoT Edge 是 WISE-IoTSuite 工业互联网云平台在边缘侧的延伸，将数据接入、数据分析、数据存储、数据应用、数据转发等云端能力以轻量化部署的方式下沉到边缘，可离线自治，亦与 IoTSuite 云平台组成云边协同的方案，提供云边协同的一致化管理和服务；支持跨OS轻量化部署，性能较传统SCADA软件提升十倍；技术架构灵活开放，南向设备数据采集和数据库接入协议、数据处理算子、北向数据转发规则均可支持插件化开发和部署，可对接第三方MES/MOM或第三方云平台。

IoT Edge 是一款非常适合与DFSP共创行业解决方案的生态工具，可以充分应对数字化转型过程中各类工业互联网场景的需求，加快工业互联网应用的落地速度。

IoT Edge 主要提供以下核心功能：

1. 协议适配：支持常用的工业协议，支持协议定制，支持协议采用插件化的方式扩展。

2. 数据采集：支持采集设备数据、消息中间件数据、数据库数据等多种数据源的数据。

3. 设备管理：支持设备状态监控，物模型管理以及设备影子等功能。

4. 数据处理：支持在边缘端对数据进行清洗过滤，有效数据上云；支持数据处理插件化扩展。

5. 远程运维：支持多操作系统的OTA升级、应用仓库管理，支持设备进程及应用管理

6. 云边协同：支持边缘端与云端应用、数据、服务协同，支持边缘离线自治。

7. 规则转发：支持丰富的数据源和转发目标，支持自定义转发格式，支持数据转发插件化扩展。

8. 可视化：支持2D报表可视化以及3D数字孪生可视化，支持低代码自定义炫酷报表。

 研华工业云以开放的理念希望和智慧工厂领域的伙伴一起构建物联网生态。IoT Edge的产品架构，更是处处体现了这个理念：

• 协议插件化，扩展数据接入能力

IoT Edge在采集侧采用协议插件化的架构，内置协议插件支持常用的工业协议接入。同时和合作伙伴共同开发支持电力行业协议，半导体行业协议，音视频领域协议等。客户也可以在其上自研自己的协议插件，充分扩展边缘计算数据接入的能力。 

• 算子插件化，扩展计算能力

边缘端对计算的能力要求越来越高，IoT Edge将计算的能力通过算子插件来持续扩展，核心是帮用户处理好数据接入和数据计算输出的方式。计算部分还可根据客户的行业需要，来开发各种算法插件，深入挖掘数据的价值。

• 数据可视化插件，扩展数据可视化能力

边缘端对数据即时应用的要求显著增加，数据显示通过可视化插件的方式来持续扩展数据的个性化显示需求，加快应用的构建。

03 基于IoT Edge的智慧工厂边缘计算平台

IoT Edge作为边缘计算平台也不断的深入到领域合作中，基于IoT Edge原有的功能特性，研华打造了适用于智慧工厂边缘侧的计算平台。可满足现场端实时数据接入和监控，资产管理层级快速建立，告警通知与事件管理等功能。

同时还提供了丰富的智能制造应用，包含工单进度管理，异常安灯管理，整体设备效率，能源管理，环安卫管理，设备远程运维保养等。帮助用户通过低代码的方式快速打造自己的智慧工厂应用。

此外，IoT Edge还通过和边缘PHM服务内部整合，打造出设备管理和预测性维护的边缘智能解决方案。实现了从数据采集传输到设备管理，再到进一步针对采集数据进行AI分析这一全过程。同时将设备异常侦测，健康预测的结果进行直观的展示或异常告警通知。这一解决方案的引入，帮助制造企业实现了精准的维护，降低了制造企业维护保养支出，减少了突发停机和故障，缩短了停止生产时间。

04 智慧工厂应用案例分享

某电子设备厂商一直被工厂设备联网运维深深困扰。主要有以下几大困扰：第一，设备孤立。信息化程度低，很多信息仍靠手动记录，时效性和准确性都很难保证。第二，设备运行效率低，多属于“事后型”设备运维管理。第三，产线不平衡，存在生产瓶颈，生产管理不透明。第四，能源统计靠人工抄表，统计时间滞后，无时效性。缺乏具体的能效标准，无法定向节能降耗。

通过引入研华的 IoT Edge智慧工厂边缘计算平台，成功打造了工厂设备联网运维的解决方案。将客户现场的测试机，成型机，端子机，能耗与环境的设备首先通过网关采集，再使用IoT Edge接入网关数据，然后对各类设备建立设备模型和资产模型，实现了设备的统一联网管理。搭配设备监控运维管理系统，减少了计划外的停机和设备故障。搭配设备综合效率OEE管理，提升了产线效率。能源方面，通过更换部分电表，燃气表，实现了智能化计量。同时整合能耗管理系统，即时监控能耗情况，定向节能，实现了生产过程的全过程分析监控，辅助管理决策，提升生产效率。