【活動報導】EdgeX開源平台助攻邊緣運算

很多人可能還不熟悉”EdgeX”這個名詞,事實上它已發展了4年多了,是一個針對物聯網產業環境複雜而生的開源平台及標準,很適合工業邊緣運算的發展。為加速「邊緣工業物聯運算」的發展,由研華科技與Intel共同主辦的「EdgeX開源平台助攻邊緣物聯運算」線上技術論壇,邀請多位專家共同剖析這個關鍵議題,並分享在工業物聯網的實際應用案例。

物聯邊緣運算趨勢解析 – 智慧與開放並進

在物聯網的架構中,閘道器的角色相當吃重,它在實務上要用各種通訊技術連接各種感測器,而後以各種傳輸協定將資訊傳回雲端,對此閘道器須能連接不同的通訊模組、對應安裝不同的驅動程式,連帶還有常駐程式、工具程式、應用程式…如果各軟體業者各寫一套、各行其是,只會帶來混亂困擾。MakerPRO技術主筆陸向陽即破題指出,事實上,近年來不斷有作業系統商、公有雲商提出了Edge平台軟體的主張,有的涵蓋較局部,有的整合性高。

陸向陽指出,Edge AI能為重視低傳輸延遲的時效性應用,就近完成AI推論的執行。

不過,他認為2017年由Linux基金會發起、開發社群及大廠支持的EdgeX Foundry開源計畫,最值得關注。對於重視可靠性、佈建環境特殊的工業物聯網(IIoT)應用來說,EdgeX確實提供了不可或缺的開發便利性,特別是在資料管理方面,開源的EdgeX API堪稱核心,確保開發者必定能擷取各種資料來源。

由於EdgeX Foundry開源架構支援互通元件,受到廣大軟硬體業者的支持,其技術生態系統強健,包括已內建多種通訊協定、多種感測器(如攝影機、條碼讀取器)與驅動器的驅動程式,其相關文件、範例程式、過往求助與因應記錄等也相對完整豐富,,有助於降低開發上的不確定性,進而快速實現各種IoT應用。

EdgeX如何加速邊緣運算:智慧工廠與智慧城市應用

研華科技 EIoT 事業群邊緣智能部門PM劉宜欣表示,EdgeX的優勢包括裝置資料防護與備份、多元資料傳輸協定與裝置支援等,特別適合需要大規模佈建、連結性服務、軟體整合及重視安全性的應用場域,例如智慧城市、工廠自動化、自助服務KIOSK等。事實上,目前產業用戶大都在尋求一套共通的閘道器軟體平台,減少閘道器軟體的重工、提升軟體再用性,故研華推出的EI-52邊緣智能系統選擇了全力支援EdgeX Foundry,EI-52的特色包括「邊緣-雲端連結」、「隨插即用硬體設計」、「AI x 5G Ready平台」。

EI-52邊緣智能系統

她舉了「水汞自動控制排水調節應用」的智慧工廠情境來做說明。在這個實例中,想解決的痛點是現存排水系統採人工作操作,除了人力成本高外,還有電機啟停時間過長,造成水泵運行效率變低的影響。此外,由於站房分散,不易監控,設備一旦發生故障,連動影響很大。研華為客戶提出的解決方案,即是導入EI-52,搭配EdgeX邊緣數據採集水泵自動控制、監控與預測系統,進而提高設備利用率,做到節能增效及提高安全性的效益。

研華科技S-IoT事業群軟體經理張國政進一步補充,這套水泵自動控制排水系統整合了EdgeX、OpenVINO和WISE-PaaS雲端監控,會在邊緣端進行溫度、水位資料的收集,當水位過低時,即控制水泵調節排水,實現水泵自動控制;同時監控水泵附近區域,當偵測到人員或物件進入禁制區,會即時發出警告;在邊緣端採集到的數據、事件與影像,會上傳到雲端進行水泵遠端監控。

張國政指出邊緣運算有四大核心服務能力,即整合異質設備數據來源的「數據融合」能力;能夠跨雲連結、整合企業應用的「數據傳輸」能力;內建事件規則,當事件發生時立即觸發並執行外部動作的「數據分析」能力;以及為了避免因網路連線不穩造成數據丟失的「數據儲存」能力。

EdgeX開源生態,創意智能邊界創新

本場論壇的壓軸場,邀請到EdgeX Foundry中文項目核心維護人孫敏來進行跨海演說,他指出今日的物聯網架構過於垂直,也就是各種應用被綁定在特定的雲服務之下,很難有效掌控邊緣端的設備;未來應走向開放物聯網資料架構,由企業透過軟體就能自行定義及管理資料與邊緣裝置。而EdgeX Foundry這個開源計畫,目的就是希望幫助用戶打造連結雲、端一體的邊緣運算平台,簡化物聯網的佈署,甚至能夠在邊緣端實現AI+IOT的功能。

他舉了兩個EdgeX的應用案例,一個案例將零售門店內多個煙囪式資料孤島的週邊及感測器系統,運用EdgeX Foundry提供了統一接取、資料及應用整合、靈活上雲的能力,都整合到All-in-One多合一的門店邊緣節點上;另一個案例則是針對資料中心節能減排與可持續性進行規劃,利用EdgeX Foundry採集供電、製冷和環境即時資料,與歷史資料整合,基於AI/ML技術分析,預測未來用電負荷和製冷需求,動態調整出最優化的配置。

小結

Gartner在其2021年《邊緣運算策略發展藍圖》中指出:邊緣運算發展策略的關鍵成功因素,在於採用開發與標準化的應用架構,並確保邊緣端Ecosystem的加速發展。事實上,不論是開源組織或廠商,都看到這個趨勢,並積極擁抱如EdgeX這樣的開源架構,希望將邊緣物聯運算真正落地,除了改善體驗、提升效率外,還能促進產業數位化轉型。

在這場線上技術論壇中,完整的剖析了EdgeX對邊緣物聯運算的重要性,並舉了不少在工業應用上的實例來做了證明。相信有更多先進會加入這個體系,不論是實踐自己的應用需求,或是在開源計畫上有所貢獻,都共同參與了邊緣智能應用走向更成熟的階段,值得期待。

MakerPRO編輯部

Author: MakerPRO編輯部

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