邊緣計(jì)算是什么？

物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算是物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計(jì)算技術(shù)的結(jié)合，通常用于工業(yè)環(huán)境。如果我們分析工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（物聯(lián)網(wǎng)）和邊緣計(jì)算作為數(shù)字技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，我們就會(huì)意識(shí)到這是上述大多數(shù)挑戰(zhàn)的答案。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)允許從多個(gè)來(lái)源捕獲數(shù)據(jù)，而邊緣計(jì)算允許通過(guò)網(wǎng)絡(luò)安全和可擴(kuò)展的方式實(shí)時(shí)分析大量分布式數(shù)據(jù)，并集成許多供應(yīng)商、技術(shù)和協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。

讓我們來(lái)看看五個(gè)用例，它們描述了鐵路和其他關(guān)鍵行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算的潛在好處。

1.數(shù)字孿生和預(yù)測(cè)性維護(hù)。

數(shù)字雙胞胎，或數(shù)字雙胞胎例允許物理系統(tǒng)中每個(gè)工作部件的數(shù)字表示。它們是工業(yè)4.0的先驅(qū)創(chuàng)新之一，但從商業(yè)角度來(lái)看，它們也是最有利可圖的。我們需要這些數(shù)字實(shí)例來(lái)優(yōu)化從制造到維護(hù)和售后服務(wù)的產(chǎn)品價(jià)值鏈?？捎糜谶h(yuǎn)程診斷和監(jiān)控，大大節(jié)省了人員和旅行成本。

他們還可以自動(dòng)預(yù)測(cè)事件的可能性，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)、人類經(jīng)驗(yàn)、機(jī)器學(xué)習(xí)和模擬，所有這些都提高了預(yù)測(cè)結(jié)果。麥肯錫估計(jì)，51%使用人工智能的公司的運(yùn)營(yíng)成本降低了20%以上。根據(jù)在哪里建立供應(yīng)基地，如何規(guī)劃大修，使用什么材料，對(duì)運(yùn)營(yíng)成本有直接影響。同樣，實(shí)時(shí)數(shù)字孿生操作也需要處理大量數(shù)據(jù)，同時(shí)保證低延遲。

例如，用于電機(jī)故障檢測(cè)的振動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)傳感器需要一種以最低1kHz(每秒1000個(gè)數(shù)據(jù))速度處理數(shù)據(jù)的算法。這使得邊緣計(jì)算成為最適合這些用例的技術(shù)，再加上任何常見的傳輸覆蓋問(wèn)題。

2.鐵路障礙物檢測(cè)。

鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩恢笔沁\(yùn)營(yíng)商面臨的另一個(gè)重大挑戰(zhàn)。在惡劣天氣或人為錯(cuò)誤導(dǎo)致的能見度較低的情況下，計(jì)算機(jī)視覺將成為最有趣的解決方案之一，以實(shí)現(xiàn)更智能、更自動(dòng)的交通。自動(dòng)障礙物檢測(cè)系統(tǒng)有助于提高應(yīng)急處理能力和行人安全。

Shift2rail組織的使命是定義和提供數(shù)字化能力，使歐洲鐵路運(yùn)輸成為一種更以客戶為中心、更可持續(xù)的運(yùn)輸模式。該組織正在成立一個(gè)工作組和整個(gè)項(xiàng)目來(lái)研究這個(gè)主題。障礙物檢測(cè)是一項(xiàng)需要高計(jì)算處理能力的關(guān)鍵任務(wù)，只有邊緣計(jì)算系統(tǒng)結(jié)構(gòu)才能完成。

3.鐵路軟件和固件升級(jí)。

車載系統(tǒng)越來(lái)越智能，越來(lái)越面向軟件。這些系統(tǒng)的需求會(huì)隨著時(shí)間的推移而變化，這在許多迭代中很常見。此外，由于安全漏洞，IT系統(tǒng)可能會(huì)過(guò)時(shí)。這就是為什么在軟件配置和固件中運(yùn)行更新變得越來(lái)越重要。

一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)和一個(gè)統(tǒng)一的遠(yuǎn)程設(shè)備更新可以節(jié)省成本。事實(shí)上，像阿爾斯通這樣的制造商已經(jīng)在Edge上部署了容器應(yīng)用架構(gòu)，這有助于他們通過(guò)自動(dòng)化Edge設(shè)備的生命周期和按需部署新版本來(lái)減少手動(dòng)過(guò)程。

4.提高列車運(yùn)行安全性。

為了保證列車運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，實(shí)時(shí)監(jiān)控列車的速度和負(fù)載參數(shù)非常重要。從這個(gè)意義上說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)傳感器與高計(jì)算能力的結(jié)合是最好的解決方案。

使用小型傳感器可以收集車輪引起的高頻軌道振動(dòng)信息。通過(guò)邊緣計(jì)算，可以計(jì)算當(dāng)前滾動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)參數(shù)的速度和狀態(tài)。香港大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)證明，24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)是一種可行的邊緣計(jì)算架構(gòu)。其效果令人印象深刻，速度誤差小于0.2公里/小時(shí)，軌道和火車占用的空間很小，成本比傳統(tǒng)系統(tǒng)更可控。

5.提高鐵路健康和合規(guī)性。

毫無(wú)疑問(wèn)，2019年冠狀病毒突然迫使許多行業(yè)改變優(yōu)先事項(xiàng)，更有效地解決與健康和社會(huì)距離相關(guān)的問(wèn)題。

通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控空氣質(zhì)量，使用口罩的合規(guī)性或車站和火車的社交距離。通過(guò)更先進(jìn)的算法，可以識(shí)別需要更徹底清潔的區(qū)域，甚至引導(dǎo)自動(dòng)清潔系統(tǒng)對(duì)區(qū)域進(jìn)行消毒。

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