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Felix Wildemann 作為倍福的工業 PC 產品經理，受《Computer & Automation》之邀簡要介紹了邊緣計算領域，并且對于“軟件在 IT 和 OT 的成功組網中扮演什么角色？它又是如何與其所使用的硬件相匹配？”等問題提出了自己的見解。讓我們一起來聽聽吧。
資料來源：“Computer & Automation，關于邊緣計算的三個問題...”
萬物互聯、萬物感知的智能社會隨著物聯網的發展相伴而生，邊緣計算系統也因此應聲而出。對物聯網而言，邊緣計算技術取得的突破意味著許多控制將通過本地設備進行處理而無需交由云端處理，處理過程將在本地邊緣計算層完成。這無疑將大大提升處理效率，減輕云端的負荷。
Q
工業物聯網產生的數據量越來越大，形成一個復雜的數據集，需要想辦法進行管理。邊緣計算在這個過程中扮演什么角色？
倍福工業PC產品經理
Felix Wildemann
Felix Wildemann：
傳統的自動化對開放以及與外界聯網的態度非常謹慎，因為當生產車間與 IT 技術互聯時，其安全性和穩定性可能會受到質疑。將兩個領域直接聯網往往會需要采取一些折中方案。
邊緣計算可能是控制數據復雜度以及無需犧牲 IT 和 OT 網絡任何一方的關鍵技術的首選。它在邊緣設備中預選、分類和處理數據，過濾出真正相關的過程數據。所有邊緣函數也可以直接在負責控制的工業 PC 上執行。同時，它在邊緣設備中有針對性地解耦和預處理相關過程數據方面也有很大的優勢。這對于升級改造方案來說尤其如此，因為在升級改造方案中，邊緣設備被整合到現有的設備設計方案中。物聯網功能可以通過改造專用邊緣設備的方式引入到現有的應用中，無需日后對控制器軟件或硬件進行任何改動。但在很多情況下，也需要考慮為未預先考慮的工廠固定設備的改造方案額外提供專用的邊緣設備。
Q
邊緣計算能夠預處理傳感器數據、處理軟件應用程序，甚至計算 AI 公式。用戶在選擇邊緣軟件時需要考慮哪些方面？哪些技術是必備的？
Felix Wildemann：
一個能高效融合 IT 和 OT 技術的模塊化軟件平臺是實現一體化邊緣計算解決方案的基礎。其模塊化特質意味著我們可以將其比作一個 APP，即用戶可以從邊緣設備中的各種選項中選擇并執行他們實際所需的功能。不僅如此，他們無需具備任何額外的編程技能，他們只需使用現成的功能塊，快速、輕松地整合這些功能塊。
真正重要的是，邊緣設備要與機器具有相同的“語言”。它還必須提供安全、標準化的 IT 協議和機制，讓機器能夠通過邊緣設備間接和安全地鏈接到云服務器或本地服務器。這方面也強調了國際接口和協議標準在這種情況下的重要性，因為它們能夠將各種設備組件完全整合在一起，打造一個真正的集成式邊緣解決方案。
倍福的 TwinCAT 控制軟件可為實現這一目標提供各種功能塊和協議。這意味著，邊緣設備中的 TwinCAT ADS 協議或 OPC UA 可用于采集設備側數據，而無需對控制計算機的 TwinCAT 程序代碼進行任何修改。除了標準的 IT 協議之外，OT 還支持常用的云供應商和私有云方案使用的協議。
將邊緣設備和控制器完全融合是一門精細的藝術。這不僅僅是一個從控制器采集數據并使其可用的問題，邊緣軟件的設計也必須防止它損害控制器的可用性和實時能力。同時，相關的過程數據必須傳輸回控制器，以實現設備生產可追溯的優化，實現預測性維護，并盡可能減少設備停機時間。得益于倍福的解決方案，這一過程在運行時不會受到任何限制：TwinCAT 使用同一套軟件平臺實現控制器和所有物聯網任務。TwinCAT 采用模塊化結構，因此可以完全根據具體的應用需求進行調整。
諸如 Docker 等容器技術也適合在同一個設備上整合所有所需的功能。Docker 系統不僅能夠引導和優化邊緣軟件的執行，節省資源，而且還能夠幫助將第三方應用程序和功能直接集成到邊緣設備中。即客戶的特定功能也可以在邊緣設備中進行部署，并與 TwinCAT 并行運行。
Q
在這種情況下，我們需要處理越來越多的任務，因此也需要滿足更多的硬件要求。用戶在選擇合適的邊緣計算硬件時應該注意什么？
Felix Wildemann：
只有當硬件和軟件都與物聯網和控制器方法完全一致時，邊緣解決方案才能發揮作用。這需要一個可擴展的產品系列，即具有不同性能等級的結構超緊湊、模塊化和多功能的工業 PC，它們可以根據所需的計算能力和接口，以及可用的安裝空間，完全適應相關的邊緣計算應用場景的需求。
倍福的做法確保了我們裝有 TwinCAT 軟件的工業 PC 既可用作控制計算機，也可用作邊緣控制設備，因此，可以說，硬件具有傳統工業 PC 無與倫比的優勢，如長期可用性、堅固耐用性和長使用壽命。同時，我們的方案也能夠直接整合工業總線系統，這樣就可以直接在邊緣設備中采集現場的各個傳感器數據以及控制器數據。Microsoft Windows 和 TwinCAT/BSD® 這兩個操作系統都支持倍福自己的 TwinCAT 控制軟件、所有 IT 協議和 Docker 功能。
因此，用戶可以使用倍福的所有工業 PC 系列，而不會受特定的硬件限制。我們的產品系列具有模塊化、可擴展性和靈活性高的優點，為創建集控制器、物聯網和邊緣計算為一體的解決方案提供了完美的條件。
關于德國倍福（BECKHOFF）
德國倍福自動化有限公司的總部位于德國威爾市。公司在世界各地設有分支機構，加上全球的合作伙伴，目前公司業務已遍及70多個國家和地區。
倍福始終以基于PC的自動化新技術作為公司的發展理念，所生產的工業PC、 現場總線模塊、驅動產品和 TwinCAT自動化軟件構成了一套完整的、相互兼容的控制系統，可為各個工控領域提供開放式自動化系統和完整的解決方案。30多年來，倍福公司的元件和系統解決方案在世界各地得到了廣泛的應用。2001年3月德國倍福在北京設立中國區第一個代表處，2007年5月德國倍福在上海成立獨資公司，并將中國區總部遷至上海。此后公司業務進入了一個快速發展時期，目前已在北京、廣州、成都、武漢、南京等全國26個大中城市設立了辦 事處。隨著倍福各種具有良好性價比的新產品、新技術不斷進入中國市場，其勇于打破傳統控制模式，傾力推廣PC控制技術的理念已被越來越多的中國用戶所接受。
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