邊緣計算是一種相對于云計算而提出的概念，可以理解為一種理數據源更近的云計算，可定義為在數據產生的源頭與云計算之間的任意位置處，有邊緣設備參與的一種計算形式。

 

在工業領域，某些控制場景對計算的高效性有嚴格的要求，將數據傳輸至云端計算可能無法滿足高效實時的需求，同時考慮到在工業現場中存在大量異構的總線連接，設備之間的通信標準不統一，需要將計算資源部署在工業現場附近才能滿足需求，即邊緣計算技術。

 

當前，

Edge AI 使任何設備或計算機都能夠實時處理數據，并以最少的延遲做出AI主導的決策。這種便利性帶來了需要快速、實時洞察的新用例，如掃描裝配線上的產品缺陷、識別工作場所危險、標記需要維護的機器等。

 

邊緣計算在工業中的核心優勢

 

當前，邊緣計算為制造商提供了許多優勢，包括：

 

超低延遲處理：在制造場景中，吞吐量至關重要。檢查流程可能是整個流程中的關鍵瓶頸。在邊緣處理數據可以節省寶貴的微秒，因為數據不需要發送到云端或從云端發送出去。

 

增強安全性：制造商的數據是關鍵IP。與通過云發送數據相比，將數據保存在設備內意味著不易受到攻擊或數據泄露，保持安全。

 

節省帶寬：僅向云發送人工智能處理的智能數據，并在設備上本地處理剩余的高速（例如振動）和大容量（例如圖像和視頻）數據，可降低數據傳輸速率并釋放帶寬，從而降低成本。

利用 OT 領域知識：授權OT領域專家通過利用他們的隱性知識來控制數據處理 AI 參數，使他們能夠創建一個高度適應性和注重結果的敏捷解決方案。

 

多應用的擴展：通過更加開放的框架，便于針對工業現場定制多樣的應用來匹配實際生產過程的需要，增強控制層的能力。

 

強健的基礎設施：通過邊緣設備在現場處理數據，使公司能夠在不中斷的情況下保持其生產過程，即使發生網絡中斷。

 

邊緣計算在工業領域的應用場景

 

邊緣計算將技術與工業互聯網融合，已經得到一定的研究，被應用于很多工業場景。

 

1、故障診斷與缺陷檢測：在所有數據分析場景中，故障診斷與缺陷檢測類往往較為重要，而邊緣計算能夠為其提供更便捷的計算資源，因此這是目前應用最多的一種工業邊緣計算場景之一。典型的應用有基于深度學習的軸承故障診斷，刀具磨損監控、產線零件識別與缺陷檢測、設備實施監控運維等。邊緣計算低時延的特性提高了診斷的響應速度以及及檢測效率。

 

2、產量優化：在生產工廠中，了解生產過程中所用成分的準確數量和質量至關重要。通過使用傳感器數據、人工智能和邊緣計算，機器可以在任何參數需要更改時立即重新校準，以生產出質量更好的產品。不需要手動監督，也不需要將數據發送到中心位置進行審查。現場傳感器能夠實時做出決策，以提高產量。

3、工業數據挖掘：邊緣計算提供了大量的分布式計算節點，可利用其來捕捉異常和故障在傳感器以及設備之間的傳播，獲取故障相關信息，從而進行預測性維護

 

4、控制決策過程的優化：以深度學習為代表的復雜優化方法在工業控制領域也有著較多應用，邊緣計算可以為這些應用提供基礎的計算設施。例如針對隨機順序的混沌生產場景，利用邊緣智能構建多個智能體系統，通過不同智能體之間的行為交互提高自主決策能力，進而提高自適應性與魯棒性。另有基于5G和邊緣計算的智能汽車柔性制造解決方案，提高了制造中感知、分析、決策和執行過程的效率。

 

5、工業數據安全與隱私保護：隨著工業互聯網與更多技術的融合，大量設備數據需要與云端進行交互，存在用戶隱私數據泄露的問題。邊緣計算在云端與設備端之間提供了多級的計算資源，為工業應用的安全和隱私的保護提供了更靈活的方法，如利用邊緣節點對采集數據進行加密壓縮、多點聚合，或直接將云端計算下放到邊緣端來執行，減少不必要的數據上傳等。

 

如今，在“工業4.0”時代背景下，許多傳統工業領域亟需更新工業技術，引入數字化工具輔助生產，并且對原有生產模式進行產業調整與升級，才能更好應對日趨激烈的競爭。

 

方案介紹：

 

德州儀器AM335X低功耗高性能工業評估板

 

 

TL335x-EVM-S是一個評估板，由核心板和評估底板組成。核心板經過專業的PCB Layout和高低溫測試驗證，穩定可靠，可滿足各種工業應用環境。TL335x-EVM-S主要應用于通訊管理、數據采集、人機交互、運動控制、智能電網等領域。該評估板基于TI Sitara系列AM3352/AM3354/AM3359 ARM Cortex-A8，高性能低功耗處理器設計。評估板接口資源豐富，引出雙路千兆網口、LCD、HDMI、GPMC、CAN等接口，方便用戶快速進行產品方案評估與技術預研。

 

規格參數：

 

 

瑞芯微RK3399低功耗小體積防死機工控醫療健康顯示主板

 

 

 

 

由郵票孔核心板和底板組成的防死機主板I3399，是一款基于瑞芯微 RK3399高端便攜式主板。核心板采用 8 層板工藝設計，確保穩定可靠，底板通過精簡外設，將多種外設接口通過各種形態的連接器引出，接口布局合理，非常方便客戶嵌入自有模具或是產品中。i3399 主板上默認增加了一組單片機，可有效的防止處理器死機，特別適合機器長期工作不關機的場景，用戶無需關心單片機里面程序的工作機制，只要處理器出現死機現象，片機就會自動斷開處理器電源，并重新上電。I3399是市面上首款基于 A53 四核，以及 A72 雙核共六核的 64 位超高性能基于行業控制領域的開發板，主頻高達 2GHz，其應用涵蓋了工業及消費領域各類終端，包括智能家電、廣告機/一體機、金融 POS 機、車載控制終端、瘦客戶機、VOIP 視頻會議、安防/監控/警務及 IoT 物聯網等領域。

 

規格參數：

 

 

英偉達NVIDIA Jetson Xavier NX 21T算力5G智能巡檢邊緣計算盒子

 

 

 

21T算力5G智能巡檢邊緣計算盒子為一款基于NVIDIA? Jetson Xavier NX系列模塊設計的計算平臺，內置集成Xavier NX模塊，預裝 Ubuntu 18.04 操作系統，具備21TOPS浮點運算的AI處理能力，支持4G/5G功能，超強固輕型鋁合金材料設計，無風扇結構傳導被動散熱，尺寸輕巧外觀新穎，豐富IO接口類型，預留便于現場安裝的底部支架，具備超長MTBF穩定運行能力，可應用于機器人、無人配送車、低空防御、智能巡檢、智慧樓宇等自主化機器，是邊緣端部署AI算力進行深度學習的理想載體。

 

規格參數：