你真的了解边缘计算吗？——掌握边缘计算必需具备的4项技能 Node-RED是一种流行的物联网连接工具

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Node-RED 是一种流行的物联网连接工具，可轻松在边缘共享数据。图片来源：Opto22
作者 | Josh Eastburn
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随着IT/OT之间的交织越来越紧密，边缘计算对于工程师而言变得越来越重要。为了更好的职业发展，工程师需要学习4项边缘计算的高级技能。
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信息技术（IT）和运营技术（OT）领域正在不断碰撞和融合。工业领域正在加大对大型和小型运营设备和资产的投入，以使数据更加丰富，并将其用于加速运营和解决复杂的现场问题。这种转变背后的一个关键趋势，是面向边缘的、而不是集中式或分层模型的自动化系统设计，这通常被称为边缘计算。
你真的了解边缘设备吗？首先要了解的是，边缘计算并不是凭空发展的，实际上，它并不是指单一技术。边缘计算与更广的架构概念——分布式计算相关，它的计算资源分布在整个系统中，而不是集中在主控制器或应用程序中。分布式控制系统（DCS）工程师在实际工作中已经应用到这种概念。
然而，边缘计算并不是DCS 系统的演变，而是追溯到2000年初构成互联网的全球分布式网络。大型集中式网络面临着带宽受限和延迟的固有问题。为了提高响应能力，需要将资源转移到在地理位置上更靠近需要它们的区域，这看起来更有意义。
同时，智能设备的激增以及物联网（IoT）的发展，有更多的本地计算资源和服务可资利用。随着网络融合的发展和工业物联网（IIoT）的出现，在工业领域出现了同样的趋势。与DCS 系统相比，面向边缘的系统更加分散，可用于数据处理、存储和连接。这些功能正被推向更接近自动化网络最低层的位置——实际传感和控制发生的地方。这就是边缘计算中所谓的“边缘” 。根据讨论的范围，网络边缘可以被视为连接网络“最后一公里”中的任何元素，并且最好被认为是有别于位于网络核心或云中的资源。
“边缘设备”可以指智能现场设备，例如变送器、可编程逻辑控制器（PLC）和可编程自动化控制器（PAC），也可以指连接各种网络部件或桥接不同网络的边缘网关，例如协议转换器、路由器和工业PC 。类似的边缘设备，正越来越多地参与到过程数据的汇总和规范化中。
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【你真的了解边缘计算吗？——掌握边缘计算必需具备的4项技能】数据规范化是指重新格式化数据、添加元数据，消除异常值和填补空白的过程，以便核心系统和数据库可以使用统一的数据格式。随着更多的、可能是异构的设备和协议（例如传统的现场总线与OPC 数据，来自云的JSON 和新的智能无线格式数据混合在一起等），大规模地产生和传输数据，这一点变得非常重要。边缘设备通过在现场对数据进行预处理，消除无关数据，减少对网络带宽和核心处理能力的需求来提供帮助。
工业边缘计算已经超越了提高资源利用率的范畴。借助功能更强大的工业边缘设备，我们可以为过程带来新的价值提升，例如为本地过程托管可视化、数据库、通信或应用服务器的功能，从而减少了对高维护PC 的依赖并加强了IT 集成。
学习边缘计算技能通过设计，边缘计算体系结构融合了以前相互隔离的功能和技术。对于OT 专家而言，利用这一转变可能需要掌握新的技能。边缘计算的高级技能，包括系统设计、网络连接、数据库专业知识和安全性。下面列出一些发展这些技能的需求。
1 系统设计
设计面向边缘的系统，需要有人了解所有设备是如何融合在一起的。边缘设备、计算机网络和软件系统，均具有特定的资源限制，并且其交互的质量将提高或降低总体系统的有效性。当数据跨域传输时，互操作性成为一个更大的问题。了解常见的数据交换格式（例如JSON），以及如何在多设备之间协作来高效地处理和组织数据是很有帮助的。这些因素决定了系统的属性，例如可扩展性。在未来10 年内，随着向IIoT 集成的迈进，这些属性将变得越来越重要。