邊緣計算是什么？

物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算是物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計算技術(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)）和邊緣計算作為數(shù)字技術(shù)的優(yōu)勢，我們就會意識到這是上述大多數(shù)挑戰(zhàn)的答案。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)允許從多個來源捕獲數(shù)據(jù)，而邊緣計算允許通過網(wǎng)絡(luò)安全和可擴展的方式實時分析大量分布式數(shù)據(jù)，并集成許多供應(yīng)商、技術(shù)和協(xié)議的現(xiàn)場設(shè)備。

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

1.數(shù)字孿生和預(yù)測性維護。

數(shù)字雙胞胎，或數(shù)字雙胞胎例允許物理系統(tǒng)中每個工作部件的數(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)角度來看，它們也是最有利可圖的。我們需要這些數(shù)字實例來優(yōu)化從制造到維護和售后服務(wù)的產(chǎn)品價值鏈?？捎糜谶h程診斷和監(jiān)控，大大節(jié)省了人員和旅行成本。

他們還可以自動預(yù)測事件的可能性，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)、人類經(jīng)驗、機器學(xué)習(xí)和模擬，所有這些都提高了預(yù)測結(jié)果。麥肯錫估計，51%使用人工智能的公司的運營成本降低了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，對運營成本有直接影響。同樣，實時數(shù)字孿生操作也需要處理大量數(shù)據(jù)，同時保證低延遲。

例如，用于電機故障檢測的振動物聯(lián)網(wǎng)傳感器需要一種以最低1kHz(每秒1000個數(shù)據(jù))速度處理數(shù)據(jù)的算法。這使得邊緣計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題。

2.鐵路障礙物檢測。

鐵路運輸?shù)陌踩恢笔沁\營商面臨的另一個重大挑戰(zhàn)。在惡劣天氣或人為錯誤導(dǎo)致的能見度較低的情況下，計算機視覺將成為最有趣的解決方案之一，以實現(xiàn)更智能、更自動的交通。自動障礙物檢測系統(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，使歐洲鐵路運輸成為一種更以客戶為中心、更可持續(xù)的運輸模式。該組織正在成立一個工作組和整個項目來研究這個主題。障礙物檢測是一項需要高計算處理能力的關(guān)鍵任務(wù)，只有邊緣計算系統(tǒng)結(jié)構(gòu)才能完成。

3.鐵路軟件和固件升級。

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

一個統(tǒng)一的系統(tǒng)和一個統(tǒng)一的遠程設(shè)備更新可以節(jié)省成本。事實上，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)，這有助于他們通過自動化Edge設(shè)備的生命周期和按需部署新版本來減少手動過程。

4.提高列車運行安全性。

為了保證列車運行的安全性和穩(wěn)定性，實時監(jiān)控列車的速度和負載參數(shù)非常重要。從這個意義上說，物聯(lián)網(wǎng)傳感器與高計算能力的結(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信息。通過邊緣計算，可以計算當(dāng)前滾動風(fēng)險相關(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小時連續(xù)監(jiān)測是一種可行的邊緣計算架構(gòu)。其效果令人印象深刻，速度誤差小于0.2公里/小時，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。

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

通過物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算，可以實時監(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。通過更先進的算法，可以識別需要更徹底清潔的區(qū)域，甚至引導(dǎo)自動清潔系統(tǒng)對區(qū)域進行消毒。

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