制造業的邊緣革命
工廠車間正在經歷一場革命。Omdia報告稱，高達46%的制造商計劃在未來18個月增加邊緣投資。邊緣計算已從實驗性技術轉變為戰略性緊迫事項。
邊緣計算投資增長的主要驅動因素是什么？答案是各種優先事項的災難性風暴：在日益脆弱的數字格局中對網絡安全的擔憂加重、數據隱私需求增長（在國際關稅爭端中尤其嚴重）、減少生產成本的壓力以及任務關鍵生產流程中對近零延遲的要求。
然而一個悖論隨之顯現，旨在簡化運營的技術本身卻帶來了復雜性。實施挑戰和安全漏洞日益凸顯——在行業人才短缺的背景下尤為棘手，此時技術人才既稀缺又至關重要。
工業邊緣平臺應運而生，成為這一復雜性難題的絕佳解決方案。這些平臺為管理設備、數據和應用提供全面的工具包，同時通過類似加密和集中式監控等精密保護措施鞏固安全性，從而將邊緣從漏洞轉變為堡壘。
不斷發展的平臺格局：新生態初現雛形
工業邊緣平臺生態已演變成一套豐富多元的解決方案組合，針對制造業全領域的差異化需求提供針對性解決方案：
網絡解決方案提供商：Belden和赫優訊等參與者將連接專業知識帶到生產現場，專注于強大的連接和無縫部署
工業自動化專家：西門子、施耐德電氣和艾默生等巨頭利用數十年的OT（運營技術）知識交付全面的可擴展邊緣解決方案
硬件創新者：戴爾、諾基亞和研華科技提供工業級的計算解決方案，完美地利用先進的AI能力彌合OT-IT鴻溝
頂級云服務商：云巨頭將其主導地位從數據中心擴展到工廠車間
獨立軟件供應商：German Edge Cloud、Crosser和Software AG等專業公司專注于提供卓越的邊緣軟件
這種多樣性指明了平衡關鍵因素的多條路徑：OT集成、數據連接、網絡安全和可擴展性，這四大支柱構成了戰略邊緣投資的根基。
平臺示例：邊緣計算領域的創新
以下是一些成熟和新興工業邊緣平臺，各自都擁有獨特的能力在競爭格局中脫穎而出。詳細的平臺分析請見Omdia的《工業邊緣和自動化未來》報告。
Belden Horizon Edge（2022年）是一款以OT為中心的強大解決方案，重點關注連接和網絡安全，可實現輕松集成并最大限度降低對云的依賴。該解決方案完美適配不同規模的企業，為石油天然氣、公共事業、水務/污水處理、交通運輸及智慧城市等垂直領域提供分布式智能與無縫遠程管理能力。
Belden Horizon Edge以OT為核心，是連接領域的實力之選。其令人印象深刻的庫中擁有超過300個預構建驅動程序，這將工業數據源集成的挑戰轉變為簡單的復選框勾選操作。該平臺的開放架構支持西門子MindSphere和亞馬遜云科技的Industrial Data Fabric等第三方工具。
Horizon的真正獨特之處在于其雙重連接方法：安全遠程訪問（SRA）在需要時交付按需加密的VPN連接，而持久數據網絡（PDN）通過始終在線的VPN連接保持連續的數據流。創新的虛擬節點功能為傳統設備注入新活力，使它們能無縫連接到現代網絡中。
諾基亞MX Industrial Edge（MXIE）（2021年）和MX Grid（2024年）是一個擁有5G集成和分布式AI的堅固的關鍵任務本地平臺，專為制造（離散制造和流程制造）、采礦、港口和機場等工業園區設計。該平臺服務于綠地或棕地客戶、終端客戶和機器制造商。該解決方案具備可擴展性，采用“按需購買”的服務型訂閱模式，涵蓋硬件與軟件，并提供多種容量配置選擇。
諾基亞巧妙地將其電信DNA轉換到工業領域，通過MX Industrial Edge這一平臺實現工業運營與先進連接技術的完美結合。該平臺與5G專網的無縫集成創造了傳統自動化供應商無法媲美的連接基礎。
MXIE的集中化設備和微服務管理方法為復雜的情況帶來秩序，同時所有硬件型號均支持GPU，從而確保了AI就緒性。諾基亞Industrial Application Catalog提供可直接部署的解決方案，包括諾基亞自主研發的視覺定位與物體檢測以及實時擴展現實多媒體應用。
也許最令人印象深刻的是MXIE的彈性，即便在數據中心連接故障時，也能保持運營。其“按需購買”訂閱模式保持成本與價值一致，既適用于工業園區，也適用于獨立部署。
對于需要高正常運營時間的工業場所來說，諾基亞MX Grid利用多個MXIE邊緣節點打造一個提供冗余和可擴展性的分布式系統，相較于孤立的邊緣部署簡化了管理。諾基亞 MX Grid支持靈活的微邊緣部署，可根據特定應用需求量身定制。
施耐德電氣工業邊緣（2024年）是一款多功能邊緣管理工具，集成AI能力以實現運營智能化，為在多個場所運營的大型企業和最終用戶提供集中化管理能力，并具備可根據特定運營需求調整的定制化邊緣AI能力。該平臺使擁有分布式設施的OEM（原始設備制造商）能夠通過統一的設備和生產線管理提供增值服務。其應用領域涵蓋公用事業（水管理、能源管理）、石油與天然氣、食品與飲料以及數據中心等多個行業。
施耐德電氣工業邊緣平臺重新構想設備管理，實現零接觸自動接入、配置與監控。集成式AI引擎是其突出的功能，使邊緣AI更加普及，制造商無需專業知識就能開發和部署AI。
該平臺的部署靈活性（即支持云端和本地配置）使制造商能夠控制其邊緣戰略，同時保持對設備群的全面可視性。定制工作流和應用擴大了其能力，而與現有SCADA（數據采集與監視控制）和MES（制造執行系統）系統的集成則保護了之前的投資。
西門子工業邊緣（2020年）是一個全面的生態，配備無與倫比的開發工具和企業集成能力，專為設備制造商提供專業化解決方案，同時還服務于食品和飲料、汽車、電子、機械、公用事業等多個工業垂直行業的終端客戶和系統集成商。對于中小企業（SME），它提供即用型解決方案，可用于滿足不同的運營規模和要求。
西門子工業邊緣可能是目前可用的最全面的工業邊緣生態。其與企業系統和數字孿生技術的絕佳集成打造了從生產現場到管理層的無縫連接。
該平臺的微服務架構為模塊化應用部署提供了靈活的基礎，而其以Mendix低代碼平臺、邊緣應用發布工具、專用SDK（軟件開發工具包）和GitHub集成為特色的開發環境使制造商能夠以前所未有的輕松方式創建自定義應用。
完整的AI套件（推理服務器、模型管理器、監控器、代理）是標配，同時具備將HMI（人機界面）和PLC（可編程邏輯控制器）軟件直接帶入邊緣的虛擬化自動化能力。外部數據庫支持（OSIsoft PI、InfluxDB）和數據湖集成完善了整體功能，而與數字孿生、西門子Xcelerator和Insights Hub的緊密聯系則打造了一個統一的數字化企業。
博世力士樂ctrlX CORE/AUTOMATION（2020年）根據第一性原理重新構想了自動化，專為工業設備制造商、制造商和系統集成商打造，提供具備實時性、安全性及可擴展性的邊緣計算能力，同時支持傳統系統無縫集成。該平臺強調去中心化數據管理、開放性（避免供應商鎖定）和模塊化，支持供應商通過基于應用的方法創建定制的自動化解決方案。該平臺為包括汽車、電子、食品和飲料、機器制造、藥品、能源、公用事業和消費品在內的各行各業提供支持。
博世力士樂的ctrlX平臺代表的不僅是工業自動化的一次演進，更是一場革命。它基于Linux實時操作系統構建，實現了曾被認為不可能的任務：確定性控制與通用計算在同一硬件上共存。
這種架構的突破實現了獨特的分布式邊緣方法，同時ctrlX DataLayer創建了一種無需持續的中央管理便可連接邊緣節點的去中心化數據編織，形成真正的點對點工業網絡。
該平臺的基于應用的方法將用戶從僵化的編程環境中解放，在ctrlX OS Store中提供16個類別的80多款應用。這一開放的生態邀請供應商開放和發布應用，提供包括SDK、設計工具、API和集成工具在內的全面開發者資源支持。
Dell NativeEdge（2023年）兼具IT優勢，滿足OT需求，瞄準制造、零售、能源和智慧城市領域的大型客戶，這些客戶需要在邊緣側部署企業級計算能力以運行AI/ML工作負載。該平臺以無縫的混合云或多云集成、集中化管理以及遠程管理能力為特色。戴爾通過與ISV合作，提供可直接部署的藍圖套件，為客戶交付全面的解決方案。
Dell NativeEdge為遠程邊緣部署帶來企業級管理能力，可統一協調虛擬機管理程序環境中的VM工作負載及Kubernetes集群上的容器化應用。
其面向超過50家ISV軟件合作伙伴（包括Claroty、Litmus、Crosser、康耐視、Telit和PTC）的可直接部署的藍圖目錄縮短了價值實現時間，同時支持定制軟件以確保靈活性。該平臺的AI工具包優化并部署了深度學習模型，并內置對NVIDIA AI Enterprise框架的支持。
平臺與單點解決方案的抉擇困境：如何穿越決策迷宮
選擇綜合性邊緣平臺還是專注的單點解決方案是工業數字化戰略中最具影響力的決策之一。
邊緣平臺需要大量投資，并且通常將成本結構從資本支出轉為運營支出模式。高昂的前期成本和較長的實施周期必須與長期戰略價值相權衡。
數字成熟度成為關鍵因素——平臺需要以連接性和基礎設施為基礎，而并非所有組織都具備這些條件。對于具有專注用例和有限位置的小型制造公司來說，單點解決方案往往提供了一個更合適的切入點。
單點解決方案的優勢很有吸引力：快速部署、更低的初始投資以及操作的簡便性使它們非常適合需求明確、要求有限且增長預期適中的環境。
相反，邊緣平臺在需要可擴展性、集中化管理、全面集成以及復雜的運營管理的場景中表現出色。對于追求先進的數據處理和適應性解決方案的行業而言，它們代表著面向未來的選擇。
小型可擴展邊緣平臺已成為一條中間路徑，因為其提供了專注的功能，同時具備擴展潛力。這些平臺彌合了簡單應用和全面集成的生態之間的差距，從而提供了一種重要的戰略選項。
當今環境的一個顯著弱點是第三方設備和服務的集成具有挑戰性。大多數平臺針對自有供應商生態進行優化，這可能導致潛在的鎖定效應。2024年，行業領導者ABB/貝加萊、凱捷、微軟、羅克韋爾自動化、施耐德電氣/劍維軟件以及西門子發起了MARGO計劃，旨在通過建立開放標準來解決這一局限性，實現邊緣設備、應用程序和編排軟件之間的無縫互操作性。
無論選擇單點解決方案還是綜合平臺，一個精心規劃的部署戰略仍然至關重要，可避免孤立的實施、冗余系統和不必要的復雜性等陷阱，從而確保邊緣計算兌現其簡化承諾，而不是帶來新的復雜性。
本文作者
Anna Ahrens
首席分析師，工業IoT
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