自动化世界内容总监/总编辑大卫·格林菲尔德最近与Stratus业务发展高级总监阿里克·普罗斯特和首席技术官约翰·维森特坐下来讨论了边缘计算的部署状况、最终用户的注意事项以及边缘计算在数字化转型之旅中的前进方向。要听听他们的见解，请观看下面的播客。
从哪里开始 (2:03)
工业 PC 与采用虚拟化的边缘计算 (3:27)
使用系统集成商部署边缘计算，还是在内部部署？(4:40)
边缘计算的运营优势 (7:17)
为制造商带来的好处 (8:08)
部署过程 (9:29)
边缘计算与传统自动化和控制 (11:37)
用于预测性维护的边缘计算 (16:36)
高可用性与容错能力 (18:09)
边缘计算为 OEM 带来的好处 (19:52)
远程操作和安全 (22:25)
制造商和边缘计算的最新趋势 (24:53)
Automation World 内容总监/总编辑 David Greenfield： 欢迎来到自动化世界 “解答您的问题播客”，我们在此与行业专家交流，获取您需要的有关工业自动化技术的答案。我是 Automation World 内容总监 David Greenfield。我们将在本集中回答的问题是如何有效地实现边缘计算。
现在，由于各种原因，边缘计算在过去几年中一直受到广泛关注，因为它带来了高水平的现场数据存储和分析，为远程访问设备提供了安全性，通过更好的设备洞察力减少停机时间，甚至提供了部署虚拟机以减少现场计算资源和实现操作备份的能力。因此，由于功能如此之多，有许多最终用户和OEM关于边缘计算技术的疑问也就不足为奇了。这就是为什么OEM和VAR项目高级总监阿里克·普罗斯特以及Stratus Technologies首席技术官约翰·文森特今天加入我的行列。现在，既然有这么多的信息可用来描述什么是边缘计算——而且你可以在automationworld.com和stratus.com网站上访问大量信息。在本集中，我们要重点介绍边缘计算的实际实现。因此，让我们从一些基础知识开始。
大卫： 埃里克，你知道，制造商和加工公司在考虑可能采用边缘计算技术时应该从哪里开始？我的意思是，他们应该如何审查自己的设备和运营以确定边缘计算可以在哪些方面带来好处？
Stratus 业务发展高级总监 Aric Prost： 与所有事情一样，制定策略可能是一个很好的起点。您可以通过多种不同的方式实施这些策略。[领导者] 可以将 [边缘] 计算视为他们想要为数字化转型做的大型项目的一部分，或者可以分小阶段完成的事情，并从这个角度决定他们想走哪条路。他们绝对应该进行成本/收益分析并研究投资回报率。他们可以从他们想要运行什么应用程序、想要实现什么目标的角度来考虑这个问题。他们可以选择瘦客户机等应用程序，运行HMI软件和控制软件，历史学家分析，网络安全，这些应用程序几乎是无限的，因为他们可以在边缘计算上做什么。因此，当他们根据自己想要实现的目标来考虑这个问题时，他们应该首先考虑哪些领域是最好的，如果他们要分阶段进行研究，那么就去寻找价值更高的领域、更快的回报领域，以及研究可以在边缘计算机上用虚拟化取代的工业电脑集群是很好的起点。
大卫： 那么，解释一下在边缘计算机上用虚拟化取代工业 PC 集群的过程——这是怎么做的？以及它在实践中是如何运作的？
Stratus 首席技术官 John Vicente： 当然，戴夫，Aric 所说的正式用法或活动类别被称为工作负载整合。简而言之，它整合了更多的 PC 或物理资产，比方说，执行单一功能或应用程序。而且您正在将其整合到数量较少的高级虚拟化边缘计算机或服务器上。它既可以降低运营成本，也可以降低资本支出成本，这是由于所谓的物理扩张，本质上需要更多的资源来管理这些资产及其生命周期。这个概念并不是什么新鲜事物。你已经在企业云和电信行业看到了这一点，现在它在工业物联网领域的机会方面占据了更大的份额。
大卫： 那么 Aric，这种审查设备和运营的过程是系统集成商或顾问等外部组织需要外包的，还是内部操作员和工程师可以很容易地完成的？
阿里克： 情况各不相同，这取决于他们现有员工的能力、他们的整体数字化转型战略以及他们在一定程度上拥有的设备。不同的边缘计算机是根据该特定制造商的经验及其在目标市场的经验开发的。这是他们对特定客户要求的理解。在制造环境中，以 OT 专业人员为设计理念而开发的产品可能是一个很大的优势。
因为这些环境没有您在不同垂直领域或行业中可能找到的某些 IT 类资源。有许多非常优秀的解决方案构建者和系统集成商可以帮助他们为客户制定初始策略以及该策略之后的初始设计。
而且 [当] 目标确定后，他们可以帮助他们设计解决方案，并按照工厂内部的当前架构来设计解决方案。系统集成商非常擅长识别架构中潜在的陷阱和优势，然后围绕该漏洞制定解决方案。因此，他们在这些工业环境中日复一日地工作的经验，无疑可以充分利用客户的优势。
大卫： 那么，约翰，对于大多数制造商来说，你会这样说吗，我的意思是那些已经没有大量边缘计算专业知识的制造商？你会说建议他们与集成商合作以获得最大的收益吗？
约翰： 对于大多数制造商来说，我愿意，但实际上，正如Aric之前所说的那样，他们必须将其视为更广泛的数字化转型计划的一部分。因此，在他们实际上想将哪些特定技能交给解决方案构建者或集成商方面要小心。但同时，对于其中大多数公司来说，这是一段旅程。问题在于他们真正想引入哪些专业知识作为数字化转型计划的一部分，并在自己的员工队伍中发展这些技能和专业知识。因此，这是两者的结合，但再说一遍，实际上将其视为一项更广泛的举措——这是关键点。
大卫： 明白了，谢谢你的解释。不，在我们迄今为止一直在谈论的早期审查和评估阶段，Aric，能否可靠地确定或预测任何具体的运营收益？
阿里克： 是的，许多客户都有内部工具来确定投资回报率并决定他们将部署什么技术。还有一些普遍的说法，典型的客户认为使用某些应用程序可以带来很多优势或收益。然后，我们公司Stratus也开发了一些工具，这些工具可以利用我们在某个行业和所服务的客户中看到的概括性来帮助进行此类预测和定位。概括地看一下你的投资回报率，以下是你实现投资回报率的预期速度。我们认为它来自这些领域。
David：你能举一个例子来说明这些工具是如何帮助你的一些制造业或加工行业客户的吗？
阿里克： 当然，我们的客户范围从船舶应用到制药、金属成型和石油和天然气。因此，那里有许多不同类型的客户，从离散客户到流程型客户。他们利用边缘计算来降低维护成本，可能利用机器学习，也可以利用硬件内置的预测性维护（如果它是为制造环境设计的）。他们按照 John 之前的讨论（前面的一个问题）进行工作负载整合，他们利用机器架构来减少延迟，并且真正利用了我们平台的 OT 友好性来节省部署时间，他们说每次部署可以节省八个小时，这相当于一整天的安装时间，因为我们的硬件具有 OT 友好性。因此，你考虑一下，这不仅仅是节省时间上的成本，而不必花在外面进行调试和部署。这增加了该终端客户的产量，也可能有一天或更长时间。
大卫：一旦用户确定了边缘计算可以为他们带来好处的一个或多个领域，部署过程中的下一步是什么？
阿里克： 快速的答案是，让我们确定他们是否可以利用已经掌握的技能进行内部开发，或者他们是否需要合作伙伴。作为该战略的一部分，许多领先的制造商甚至制定了设备规格，允许持续集成任何新资产。他们认同当前的数字环境。因此，这些规格随后可以分发给任何提供进入工厂的设备的供应商，任何帮助进一步制定数字化转型战略的集成商或公司都可以理解这些规范。
大卫：你能否分享一些关于你刚才提到的规格的见解，以及特别是小型制造商如何有可能自己开发这些规格作为边缘实施战略的一部分？
阿里克： 假设他们在工厂里选择一台关键机器或一个区域，他们想要改进用户界面，或者，你知道，这是我们要实现的典型目标，他们可以做一些事情，比如确定他们想要做什么应用来实现这一目标，然后选择一个机器学习合作伙伴，在网络上进行研究，谈论一些使用Stratus的不同公司。我们有几个合作伙伴可以与之合作，我们可以推荐这些合作伙伴，并在任何可能的领域着手合作。因此，当他们决定要如何进行对话时，我们会很乐意进行这些对话。然后像我们之前讨论的那样确定 “嘿，我们能在内部做吗”，还是我们需要一个合作伙伴，然后选择一个在该领域有经验的集成商合作伙伴，然后 [选择一个熟悉其特定操作的合作伙伴] 是很好的下一步。
大卫： 约翰，你会说边缘计算正在以某种方式改变传统的自动化和控制架构吗？
约翰： 当然，如果你看一下边缘计算，这个术语，它是一个广义的术语。但是，根据我们之前谈到的内容，我认为我们在当今的过渡环境中看到的高价值用法是，工作负载整合，利用虚拟化技术、容器化技术，它实际上不仅有助于解决成本问题，而且还为实现自动化和控制环境提供了新的创新方法。其中许多是我们谈论的，也一直在谈论的，都是来自IT或云行业的。还有许多新兴提供商正在推出诸如边缘分析（AI）、网络安全、服务管理的进步（包括容错和高可用性）等解决方案，你知道，我们以此闻名。
在IT行业中，已经发展和成熟的各种应用和系统管理功能开始以我们从未见过的方式渗透到自动化控制环境中。还有企业云或电信行业。
从长远来看，控制环境，即最后一英里，其中有更多的确定性或安全要求，更严格的可靠性要求，最终我们将看到现代软件硬件能力开始解决诸如时间关键安全、关键和相关应用等问题，从长远来看，5G和人工智能、区块链，从扩展的角度来看，它们将对边缘计算的可能性产生更大的影响自动化和控制环境。
这里肯定会有一个过渡期，我们可以利用已经可用的东西。然后你有了这些更长距离的技术，它们将对我们今天看到的及其当前架构产生更大的颠覆性。
大卫： 谢谢你的解释，约翰。我在这个播客的介绍中提到了边缘计算如何以其数据聚合和分析能力而闻名。Aric，你能否举一些例子，说明通过你合作过的一些用户最终用户项目可以实现什么？
阿里克： 毫无疑问，数据收集和分析是几乎所有客户都在进行的数字化转型工作的核心。看来现在，这些客户想开发和了解他们的生产环境与基准测试或黄金批次相比的表现如何，以及他们是否需要来自环境所有相关部分的数据。当然，这可能包括边缘，但可能涉及的维护元素、整个过程中使用的消耗品、能源使用、完整的供应链和时机。我们已经看到了可以影响这些决策和方程的运算符变量，并且每个变量都越来越多地由 [这些数据] 增强，并被整合到他们必须创建的模型中，这样他们就可以比较事物，识别黄金批次，并将当前的操作环境与黄金批次进行比较。
大卫：从运营的角度来看，从运营或工程的角度来看，边缘计算会改变什么吗？预测性维护（在某些环境中能够获得移动警报、移动监控），人们是否希望能够进入并排除故障，甚至有可能改变环境中发生的某些事情？
阿里克: 我们见到这种情况的频率不高。但是我认为人们正在考虑如何做到这一点，因为现在工厂可以容纳多少人，以及COVID随之而来的诸如此类的事情。获得运行状况警报，在某件事发生故障之前就知道何时会发生故障，并有冗余功能，这样当某些东西出现故障时，你的生产就不会出现任何问题。而且它可以自动切换并与故障设备进行热交换，这以及在整个过程中识别瓶颈都是操作上的巨大优势。
大卫: 好的，谢谢你的解释，阿里克。我只想在这里指出，你提到了预测性维护，考虑到许多制造商直到最近才开始从被动维护流程转向主动维护流程，这对于许多制造商来说仍然是一个很大的飞跃。那么，你能否更多地解释一下边缘计算如何帮助制造商进入预测性维护阶段？
阿里克： 当然，例如，在Stratus平台中，我们正在进行分析，我们可以查看某些东西是否开始在我们想要的参数之外运行。然后我们还有一个冗余设置。因此，您的硬件中内置了这种预测性维护。但是，还有一个机器学习的例子，有一些软件可以加载到边缘设备上，并且可以开始识别事物何时无法像以前那样运行。
在计算机上这样做确实可以消除一些延迟问题，即必须将经过过滤的数据或只是原始数据发送到某个地方的云端或服务器，对其进行整理、分析，进行任何分析，在软件中运行，然后推送回工厂，这需要很长时间，可能会出错。而且，如果你在那里遇到了延迟问题，你不会知道，尽管加载了计算机上没有的内容，但你仍然会发生停机事件。资产的存在是这种模式、模式识别和其他需要进行的事情的关键，预测性维护才能真正成为优势。
David：诸如具有自动切换功能的冗余、可热插拔的故障单元、瓶颈识别之类的术语。到目前为止，我们在讨论中都提到了它们。约翰，你能再解释一下吗？
约翰： 当然，更广泛的术语是高可用性，而Stratus是容错的高可用性解决方案，我们基于软件和硬件的功能的设计方式不仅可以提供高可用性或容错能力，而且这里重要的部分是不会丢失数据。而且，在冗余配置中，当主设备出现故障时，它会切换到辅助设备，通过我们每周24x七 (7) 天的远程监控，该辅助设备成为主要设备，更换过程基本上是自主的，更换设备现在会在几天内自动交付。
更换损坏的主服务器时，只需要进行简单的热交换。那里没有停机时间，而且安装了新的替换设备。切换发生了。它不仅可以自我识别，而且可以自动同步，而且您又回到了以前所处的相同状态、完全冗余、高可用性的状态。因此，这确实是 Stratus 在容错和高可用性方面广为人知的常见功能。
大卫：明白了。阿里克，回到你身边。我们今天在这里谈论的大部分内容都是从最终用户的角度出发，考虑到你对原始设备制造商和增值汽车的关注，那么原始设备制造商呢？那这些团体呢？对于将边缘计算应用于所销售设备的 OEM 来说，我们今天在这里讨论的部署和实施要点发生了怎样的变化？
阿里克： 当然，如今，许多原始设备制造商都在开发边缘和工业4.0功能，并将其应用到他们的设备上。这是为了给自己带来好处，为最终用户提供他们想要的东西和这些功能，赢得更多项目，甚至为他们的机器收取更高的溢价。正如我们之前谈到的那样，他们看到了设计和部署方面的成果，并且他们有能力为最终客户提供售后服务。
在售后服务方面，鉴于COVID，我们看到许多最终用户再次要求并希望将这些服务外包。但是，这也是为了能够专注于他们擅长的事情，而不是一些正在进行的维护和预测性维护。当他们寻求外包时，这些原始设备制造商在提供外包方面处于独特的地位，因为他们是设备方面的专家。而且他们可能也在用户的工厂环境中委托使用它。因此，他们需要像Stratus那样，考虑现有的两种服务都内置了两种服务的产品。当我们出售ztC Edge时，它使他们能够以健康监测为例，并说，好吧，我们知道该设备存在可能导致问题的故障。在不久的将来，我们现在可以告诉最终用户并向他们收取费用，这样我们就可以向他们提供这些信息，让他们的用户界面保持在更高的水平，保持他们的工厂正常运行，并在我们安装和出售机器后保持更高的产量。因此，他们继续在那里提供价值，这些最终用户正在寻找价值，当OEM将所有这些都构建到他们的机器中并考虑所有这些策略时，他们会为自己定位，前提是他们有能力在与竞争对手的竞争中赢得更多项目。
大卫：因此，继续讨论这个售后服务话题，我们已经看到了一件事，尤其是在过去的一年中，鉴于COVID，售后服务应用肯定有采用远程访问技术的趋势。但是，你知道，在某些垂直行业，尤其是消费类包装品，即使是由原始设备制造商制造的，也仍然存在很多阻力，要求外部组织能够远程访问生产设备。因此，鉴于此，约翰 边缘计算如何支持远程访问售后服务，这有助于使谨慎的制造商更容易接受这些远程连接，这些方面有哪些？
约翰： 我敢肯定有。你知道，首先，这些公司必须制定网络安全模型和战略，不仅要保护数据和应用程序算法，还要在其环境中建立可信的通信和计算能力。除了严格的认证、访问控制和授权外，本质上还有所谓的三A方法，要么由他们的IT或安全部门实施，要么通过合作伙伴的解决方案。
实际上，有许多公司为工业环境带来了新的方法。具体而言，借助 Stratus，我们采用严格的安全开发生命周期流程以及产品开发方式。这包括平台安全、基于主机的防火墙、允许用户将 IP 地址、域名、协议、报告列入黑名单或白名单、我们限制 USB 端口以从根本上防止未经授权的访问、具有增强密码管理的基于角色的访问控制以及 Active Directory 集成（如果您在您的环境中使用此功能）。当然，Stratus 设备之间发送的所有数据都必须是来自我们设备的通信与其他来源访问我们设备之间的安全和加密信道。当然，安全的可信启动可确保我们在启动时签署并验证了引导加载程序 BIOS 设备驱动程序和操作系统文件。因此，我们从根本上保护设备所做的工作允许或应该在设备安全性方面为最终用户提供一些舒适感，从而从根本上使其更受制造商欢迎。
大卫：因此，总结一下我们在这里的讨论，约翰，你知道，你会说边缘计算为制造和加工行业带来的关键价值是什么，因为它与当今行业的数字化转型有关？而且，你知道，作为边缘技术的供应商，你认为短期内会出现任何可能提高这些价值的趋势吗？
约翰： 首先，我们谈到了降低成本、显而易见地提高利润率和开发产品，在整合方面，我们已经谈到了更精益和更灵活的运营，对吧？现代技术带来了显而易见的创新机会，你正在将其带入他们的运营中，带入他们的员工队伍。这意味着技能进步使制造商能够在内部发展自己的技能，或者如果他们认为该特定能力没有价值，他们可以在他们认为合适的情况下外包给我们或解决方案构建者整合。因此，归根结底，这实际上与客户满意度、提高客户满意度以及实现竞争优势有关。
当你开始在这里展望地平线时，比方说，除了 COVID 之外，我肯定会看到更多的云到边缘和边缘到云的用法。这来自云服务提供商、电信公司，我认为他们将开始发挥更大的作用，边缘的转型。从IT技术的角度来看，我们已经谈到了虚拟化，但是软件定义技术是更广泛的服务管理，这包括容错、系统管理、边缘分析，我相信未来两年人工智能将取得更大的进步，正如我们所谈到的网络安全，当然还有连接技术，在某种程度上桥接IT和OT环境协议，例如OPC，所有这些都将在其中发挥主导作用融合空间。因此，我认为，在未来一年的方向和技术方面，这些确实会发挥更大的作用。
大卫： 有意思。好吧。好吧，正如我们在过去几年中所看到的那样，听起来我们还有很多值得期待的地方，所以感谢你加入我的这个播客，Aric and John，当然，也要感谢我们所有的听众，请继续关注这个空间。如需更多期刊《自动化世界》，请解答您的问题。记得访问我们的网站www.automationworld.com，随时了解最新的工业自动化技术见解、趋势和新闻。
