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2019全景工博会
控制系统

决胜数字化时代,施耐德电气发力边缘计算

  2019年10月28日  

  据IDC预测,全球数据总量到2025年将从2018年的33ZB增长到175ZB,复合年增长率为61%。同时,Gartner的数据显示,到2020年,将有超过500亿的终端与设备联网,2025年超过75%的数据需要在边缘侧分析、处理与储存。这意味着我们需要重新思考未来的数据计算和存储对带宽、成本和网络延迟所带来的挑战,同时,众多企业将面临数字化转型。过去的两年,我们看到了很多关于边缘计算的炒作,比如:“云中心已死,边缘计算上位?”,“边缘计算将改变互联网和物联网的未来”,“边缘计算将引领下一次IT变革”等等。那么,什么是边缘计算?边缘计算的应用场景又是什么?云中心真的会死吗?这一变革给我们带来的挑战和机遇又是什么?施耐德电气将为大家一一解析。

边缘计算与云计算的发展历程

  边缘计算其实并不是什么新的事物,边缘计算已经存在了很长一段时间。1998年,美国阿卡迈公司发明的CDN技术其实就是一种边缘内容分发的技术。在2006年的时候,亚马逊提出了云计算的概念,通过利用共享的数据中心物理基础设施和规模经济来降低成本,但是延迟一直都是云计算的一个瓶颈。阿卡迈公司的调查研究发现,购物者期望的网页加载的平均速度为2秒,如果超过3秒的话,40%的购物者会放弃继续等待加载。2012年的时候,思科提出了雾计算的概念,对云计算进行了延伸,以提高物联网的可扩展性。随着物联网、AI、5G的快速发展,对带宽和网络时延的要求越来越高。因此,边缘计算重回我们的视线,边缘计算是专门为这种 “速度的需要” 而设计的,但是,边缘计算并不能取代云计算。 因为我们不仅需要靠近数据产生和使用地点的本地计算和存储能力,同时我们还需要能够存储大量数据,进行大规模数据计算,比如人工智能试训等云计算中心。因此,施耐德电气认为未来云计算不会消亡,边缘计算也不会取代云计算,而是边缘计算与云计算将协同发展进入云边协同的混合IT架构时代。

施耐德电气对边缘计算的理解和定义

  施耐德电气认为在未来的混合IT架构下,计算和存储能力将由三种类型的数据中心所提供,分别由位于偏远地区用于超大规模计算与存储的中央云数据中心,位于市区或市中心的靠近用户用于大规模计算和存储的区域边缘数据中心,以及位于本地靠近数据产生和使用地点的边缘数据中心。边缘计算主要解决了时延和带宽的问题;而云计算主要是为边缘计算和业务提供更多的后端和支持功能。

  同时,随着边缘计算的发展,施耐德电气认为过去对单个孤立的数据中心可用性的理解是不够的,我们需要转变观念,应该站在用户体验的角度去看待可用性这个问题,只要是用户的应用或网络的中断,比如:无法连接APP的应用,都应该被称为故障。因此,未来我们需要的是一个高可用以及高弹性的边缘计算数据中心,该数据中心应该包含空调、UPS、监控、IT设备、网络、存储等设备。

  5G技术将为边缘计算的实现提供重要支撑,5G以 “大容量、大带宽、大连结、低延迟、低功耗” 为诉求。根据联合国国际电信联盟 (ITU)对5G的标准要求,5G标准包括增强型移动宽带(eMBB)、超高可靠低时延通信(URLLC)以及海量机器通信(mMTC)三大应用场景,并定义了以下关键指标:峰值吞吐率10Gbps、时延1ms、连接数100万、高速移动性500km/h。在目前的网络架构中,由于核心网的高位置部署,传输时延比较大,不能满足超低时延业务需求;此外,业务完全在云端终结并非完全有效,尤其一些区域性业务不在本地终结,既浪费带宽,也增加时延。因此,时延指标和连接数指标决定了5G业务的终结点不可能全部都在核心网后端的云平台。

  移动边缘计算正好契合该需求。一方面,移动边缘计算部署在边缘位置,边缘服务在终端设备上运行,反馈更迅速,解决了时延问题;另一方面,移动边缘计算将内容与计算能力下沉,提供智能化的流量调度,将业务本地化,内容本地缓存,让部分区域性业务不必大费周章在云端终结。新一代通信技术将延展信息承载与传输方式的内涵,同时伴随流量入口的扩大,内容服务应用场景也随之扩大,内容服务形式与数据交互方式都将发生变化。第五代移动通信技术(5G)的推进与商用,将为互联网行业带来新的流量增长点,也将为云计算带来质的影响与变化。

  关于边缘计算的应用场景有多种理解,比如:边缘业务通常可以分为视频优化加速、监控视频流分析、工业互联网、车联网、AR/VR等;又或者边缘计算将被用于无人驾驶、实时语音翻译、智慧零售、智慧安防、智慧家庭、数字医疗、智能制造、智慧交通等等;对以上这些应用场景进行概括和总结,施耐德电气认为边缘计算将为以下3个领域带来巨大的商机:商业领域,包括零售、健康、金融、教育;工业领域,包括石油天然气、采矿、智能制造;通信领域;铁塔、基站等。

  在以上3大领域,施耐德电气认为边缘计算的IT物理基础设施环境可以划分为三类:一类是跟传统的IT机房相似,有严格温湿度控制,严格的进出入限制等;第二类是商业办公环境,无严格的温湿度控制,有一定的灰尘,需要噪音的控制以及缺乏严格的进出入限制;第三类是工业和严苛的环境,包括室内和室外环境,温湿度波动范围大,环境比较恶劣。施耐德电气针对以上不同的环境,为用户开发了相对应的边缘计算解决方案。

赋能云边协同的边缘计算

  施耐德电气认为要实现边缘数据中心的大规模部署需要解决三个问题,第一,我们需要建立一个包括用户、系统集成商、物理基础设施供应商、IT设备制造商以及管理服务供应商在内的相互协作的生态系统;第二,我们需要部署基于云的管理工具来实现数百甚至上千的边缘数据中心的智能化管理;第三,我们需要通过大数据分析和人工智能来向科技要人力来解决人力资源不足等挑战,以实现无人值守的运维管理。

  施耐德电气作为物理基础设施供应商,通过过去几年的努力,搭建了整合物理基础设施供应商、系统集成商、IT设备制造商、托管服务供应商和最终用户在内的,一个相互协同的合作伙伴生态系统,以标准化、可预测、高效、可靠的方式跨站点交付和管理边缘数据中心。比如:我们与IT设备制造商合作开发的边缘计算数据中心,里面所有的IT设备包括服务器、存储、网关等都来自IT设备厂家,其它所有的物理基础设施包括UPS及锂电池,监控及软件,门禁、机柜PDU以及所有的传感器等都来自施耐德电气,从而为用户提供一站式(端到端)的服务。

  面向边缘数据中心的应用与管理,施耐德电气即将推出EcoStruxure IT软件平台 ——“风云汇”数字化服务平台,实现了对监控系统的创新,实现了从过去对每个设备进行单独管理,比如空调、UPS, 机柜PDU, 监控等,转变为将整个微型数据中心作为一个单一的系统,通过一个界面进行统一管理。同时,也可以实现软件平台的边成长边部署,在世界的任何地方任何时间都可以进行访问,可以实现软件的自动更新和备份,而且不需要进行维护。从而,解决了边缘数据中心站点众多,维护困难的挑战。

  “风云汇”是施耐德电气自主研发的基于EcoStruxure架构的IT基础设施数字化服务云平台。该平台不仅适用于边缘计算,也适用于传统数据中心等不同的IT环境,通过对完整的IT基础设施如供配电、制冷、环境等关键数据进行采集、存储、分析和云端可视化,使用户可以随时随地关注其IT基础设施健康状态,及时获知变化。同时在云端处理维护计划与工单,实现对客户IT基础设施业务和设备管理的有效支撑,真正做到如其名字所言“风吹草动,云端尽显,汇聚运维”。

  边缘计算在多种环境、多种行业的应用与落地,为是施耐德电气发力边缘计算提供了发展契机。

  基于其配电和自动化领域在各行业的深耕,是施耐德电气通过内部的垂直整合与相互协作,同时设立行业应用团队,深入了解各行业用户的独特需求及应用场景,并结合行业客户的痛点和价值场景,以用户为导向进行整体解决方案的研发。业务领域广泛的优势无疑为施耐德电气边缘计算业务的落地加分不少。

  以汽车行业为例,过去的汽车制造商,就是把钢铁变成一辆辆飞驰的“骏马”,以贩卖钢铁为主。但是现在,基于边缘计算,从研发到制造到销售再到无人驾驶的整个汽车产业链都发生了颠覆性的变革,未来汽车制造商将向“出行服务提供商”进行转型,以提升客户出行服务体验为导向。而在制造端,分布在车间内的边缘站点使得管理层可以随时知悉订单的执行情况,信息的透明化为智能制造的实践奠定了基础;在销售端,汽车体验店可以通过AR、VR技术为客户提供浸入式体验;研发端可以利用CAD,CAE等仿真技术研发新车和缩短新车上市的周期;汽车上路后,无人驾驶大大提高了驾驶的安全性和出行的舒适型。所以这些需求的实现都要依赖于边缘计算的能力。是施耐德电气作为工业自动化领域的领导者,则可以充分借助在即在工业领域的深厚积累与行业认知,将IT赋能于OT,实现了IT与OT的深度融合,并基于EcoStruxure平台和丰富的行业经验赋能生态圈合作伙伴,从而为客户提供一站式的解决方案。使得汽车行业整个价值链的人员及资产效率的提升以及最佳的客户体验得到了提升。

  云边协同的时代,数字化转型既是众多企业所面临的挑战,又将带来巨大商机的时代,让我们来一起来拥抱数字化转型,拥抱边缘计算,拥抱5G, 享受数字经济给人类社会所带来的财富!

标签:施耐德电气 边缘计算我要反馈
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