【科普小課堂】淺談邊緣計算網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用
在數(shù)字經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展的今天,新建數(shù)據(jù)量將超過去30年的總和,《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》中提出,“到2025年,數(shù)字經(jīng)濟(jì)邁向全面擴(kuò)展期,數(shù)字經(jīng)濟(jì)核心產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重達(dá)到10%,數(shù)字化創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展能力大幅提升”。在數(shù)字經(jīng)濟(jì)的時代,80%的數(shù)據(jù)和計算將發(fā)生在邊緣,邊緣計算已成為行業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型的核心引擎,為各行各業(yè)的用戶提供數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)。

1. 什么是邊緣計算網(wǎng)關(guān)
邊緣計算,是一種分布式計算范式,其核心思想是將計算任務(wù)從網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)邊緣,這種技術(shù)可以在不需要將大量數(shù)據(jù)發(fā)送到云端的情況下,實時地分析數(shù)據(jù)。目前,邊緣計算已獲得各類行業(yè)廣泛關(guān)注。根據(jù)2022年Gartner最新發(fā)布的邊緣計算技術(shù)成熟度曲線顯示,邊緣計算從技術(shù)概念區(qū)進(jìn)入到期望峰值區(qū),將成為未來計算的重要趨勢之一。
邊緣計算網(wǎng)關(guān),簡稱 Edge-Gateway,是一種可以在設(shè)備上運行本地計算、消息通信、數(shù)據(jù)緩存等功能的工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)。上海兆越為滿足行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型所面臨的敏捷連接、實時業(yè)務(wù)、智能應(yīng)用、數(shù)據(jù)安全等關(guān)鍵需求率先推出了一款工業(yè)級物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算網(wǎng)關(guān)MGS-6910,支持64Gb EMMC存儲(可擴(kuò)展至256Gb),利用4G/5G公用無線網(wǎng)絡(luò)為用戶提供無線長距離數(shù)據(jù)傳輸功能。該產(chǎn)品采用高性能的工業(yè)級64位通信處理器和工業(yè)級無線模塊,以嵌入式實時操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺,接口豐富,支持海量連接,數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)清洗,支持多種工業(yè)通訊規(guī)約,支持web配置方式,支持云端遠(yuǎn)程配置。可同時連接串口設(shè)備、以太網(wǎng)設(shè)備和WIFI設(shè)備,實現(xiàn)數(shù)據(jù)透明傳輸功能、路由功能。

2. 邊緣計算網(wǎng)關(guān)的優(yōu)勢
● 降低延遲
可以在數(shù)據(jù)源附近進(jìn)行實時數(shù)據(jù)處理,從而減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫说臅r間,使得實時數(shù)據(jù)的處理更加高效。
● 降低帶寬壓力
可以將數(shù)據(jù)處理的任務(wù)下放到邊緣節(jié)點,從而減少了數(shù)據(jù)中心的壓力,降低了帶寬的需求。
● 數(shù)據(jù)保護(hù)
可以在本地處理數(shù)據(jù),從而減少數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險,提高了系統(tǒng)的安全性。
● 更好的用戶體驗
通過在邊緣處理數(shù)據(jù),可以減少網(wǎng)絡(luò)擁塞,從而提供更流暢的用戶體驗。
● 節(jié)能環(huán)保
將數(shù)據(jù)處理的任務(wù)下放到邊緣節(jié)點,減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x,降低了能源消耗,實現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保。
3. 邊緣計算網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用


1) 工業(yè)自動化
邊緣計算網(wǎng)關(guān)可以連接各種傳感器、控制器等設(shè)備,實時采集設(shè)備數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理,如PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控、PLC遠(yuǎn)程控制、PLC遠(yuǎn)程調(diào)試編程、PLC數(shù)據(jù)采集等。邊緣計算網(wǎng)關(guān)在工業(yè)自動化中的應(yīng)用可以提高設(shè)備的智能化水平,降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。
2) 智能家居
邊緣計算網(wǎng)關(guān)可以實時采集智能家具設(shè)備的運行數(shù)據(jù),包括溫度、濕度、光照等環(huán)境參數(shù),以及設(shè)備運行狀態(tài)、故障報警等信息。還可以集成語音識別技術(shù),將用戶的語音指令轉(zhuǎn)化為設(shè)備控制信號,用戶可以通過語音交互實現(xiàn)對智能家具設(shè)備的控制,如開關(guān)燈、調(diào)節(jié)空調(diào)溫度等。
3) 車聯(lián)網(wǎng)
車聯(lián)網(wǎng)中的車輛數(shù)量龐大,數(shù)據(jù)傳輸量巨大。如果將所有數(shù)據(jù)都傳輸?shù)皆破脚_進(jìn)行處理,將會增加通信成本。而且車輛的行駛速度較快,實時性要求較高,傳統(tǒng)的云計算可能會導(dǎo)致較高的網(wǎng)絡(luò)延遲。通過邊緣計算,可以在本地處理部分?jǐn)?shù)據(jù),減少數(shù)據(jù)傳輸量,從而降低通信成本,提高數(shù)據(jù)處理的實時性。
4) 能源管理
邊緣計算網(wǎng)關(guān)可以根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果,自動調(diào)整能源設(shè)備的運行狀態(tài),以達(dá)到節(jié)能減排的目的。此外,邊緣計算網(wǎng)關(guān)還可以通過優(yōu)化能源設(shè)備的運行參數(shù),提高能源設(shè)備的運行效率和使用壽命。
5) 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)
邊緣計算網(wǎng)關(guān)可以實時采集農(nóng)田的土壤、氣象、作物生長狀態(tài)等數(shù)據(jù),可以實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)設(shè)備(如噴灌系統(tǒng)、收割機(jī)、無人機(jī)等)的遠(yuǎn)程控制。分析結(jié)果可以幫助農(nóng)民及時調(diào)整種植策略和灌溉、施肥等管理措施。邊緣計算網(wǎng)關(guān)在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用,可以幫助農(nóng)民實時獲取農(nóng)田信息,實現(xiàn)精細(xì)化管理,提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,助力農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。
6) 醫(yī)療健康
邊緣計算網(wǎng)關(guān)可以對醫(yī)療影像數(shù)據(jù)進(jìn)行實時分析和處理,例如對X光片、CT掃描圖像等進(jìn)行智能分析,幫助醫(yī)生快速診斷疾病。利用邊緣計算網(wǎng)關(guān),醫(yī)生還可以實時監(jiān)控患者的生理指標(biāo),如心率、血壓、血糖等,并根據(jù)實時數(shù)據(jù)分析結(jié)果為患者提供及時的醫(yī)療建議。邊緣計算網(wǎng)關(guān)提高了醫(yī)療健康領(lǐng)域的工作效率,降低醫(yī)療成本,同時確保醫(yī)療數(shù)據(jù)的安全性和隱私性。
7) 安防監(jiān)控
可以在邊緣計算網(wǎng)關(guān)上部署深度學(xué)習(xí)或其他AI算法,實現(xiàn)對監(jiān)控視頻流的實時分析,檢測異常行為、人臉識別、車輛識別等。還可以與安防監(jiān)控系統(tǒng)中的其他設(shè)備(如攝像頭、門禁、報警器等)進(jìn)行聯(lián)動,實時分析視頻流并自動觸發(fā)報警。此外,邊緣計算網(wǎng)關(guān)還可以與其他系統(tǒng)(如智慧城市、交通管理等)進(jìn)行集成,實現(xiàn)多系統(tǒng)之間的智能聯(lián)動,提高安防水平。
8) 金融科技
邊緣計算網(wǎng)關(guān)可以幫助金融機(jī)構(gòu)實時分析交易數(shù)據(jù)和市場動態(tài),對客戶的投資需求和風(fēng)險偏好進(jìn)行實時分析,為客戶提供個性化的投資建議和資產(chǎn)配置方案。邊緣計算網(wǎng)關(guān)在金融科技中的應(yīng)用有助于提高業(yè)務(wù)效率,降低風(fēng)險,提高客戶滿意度,為金融機(jī)構(gòu)帶來更多的商業(yè)價值。
9) 智能交通
邊緣計算網(wǎng)關(guān)可以實時采集交通數(shù)據(jù),如車速、車流量、道路擁堵情況等,可以實時監(jiān)測交通信號燈的狀態(tài),并根據(jù)交通流量和車速等數(shù)據(jù)來調(diào)整信號燈的時序,提高道路通行效率。
10) 零售業(yè)
邊緣計算網(wǎng)關(guān)可以搭載AI攝像頭,實時識別顧客購買的商品,這有助于零售商優(yōu)化商品陳列,提高顧客購物體驗。通過部署邊緣計算網(wǎng)關(guān),零售商還可以實時監(jiān)測商品庫存,當(dāng)庫存低于設(shè)定閾值時,網(wǎng)關(guān)會自動向管理系統(tǒng)發(fā)送警報,提醒管理人員及時補(bǔ)貨。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,邊緣計算網(wǎng)關(guān)在零售業(yè)的應(yīng)用將越來越廣泛。
4. 產(chǎn)品介紹
MGS-6910支持多種功能接口,可方便接入各類傳感器,實現(xiàn)傳感器的數(shù)據(jù)采集及上送,配合兆越云設(shè)備管理平臺,可在云平臺或應(yīng)用平臺上直接接入邊緣計算網(wǎng)關(guān),采集各終端數(shù)據(jù),對網(wǎng)關(guān)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程升級、配置、診斷、調(diào)試等操作,提高服務(wù)響應(yīng)速度,為工業(yè)企業(yè)提供了高效、智能的解決方案。

全網(wǎng)通支持電信、聯(lián)通、移動4G/5G網(wǎng)絡(luò)
支持1個10/100/1000Mbps WAN接口,7個10/100/1000Mbps LAN接口,2個千兆SFP插槽
支持4路RS485/232、1路USB2.0(可選)、4路DI接口 ,2路DO接口,支持兩路AI(可選)
支持IEEE802.11/b/g/n,最高速率300Mbps,支持AP、AP WDS、Station、Station WDS、中繼模式
支持防火墻、NAT、ACL等安全策略功能
支持多種VPN通道
支持邊緣計算能力,支持64Gb EMMC存儲(可擴(kuò)展至256Gb)
卡軌式安裝,防護(hù)等級IP40,適用于工業(yè)環(huán)境
供電DC 12~36V & AC/DC 85~265V可選