回首 2016 年,全球投入物联网支出最多的产业依序是制造业、运输业及公共事业。在这一趋势下,市调机构 IDC 还预测,到了 2020 年,物联网市场规模将高达 1.46 兆美元,IoT 装置也将来到 300 亿台。不过预测归预测,对许多厂商而言,先前已建造完成的工厂,要如何在现有设备上进行软硬整合、投入物联网?众多的设备互联使云端运算负荷大为加重,又该如何让前端设备具备足够的端点运算能力?
EIS 让设备变聪明,减轻云端运算负担
对制造业来说,智慧工厂的建置,所需要的不只是自动化,而是智能化。亦即包含了自动化生产、数据采集汇整、逻辑流程编辑执行,以落实 EaaS(Equipment as a Service,设备即服务)。
为了完善 EaaS,在前装、后装市场上分别有不同的厂商投入。前装市场属于设备制造商,他们着重在让自家产品具备数据输出/输入能力,但是从设备到云端的软件整合、不同数据格式的支援,便成为了弱项,需要靠嵌入式建构模组、数据收集协定及 IoT PaaS 软件来补足。后装市场则是系统整合商,致力于软硬整合、让各项设备装置具有 IoT 能力,因此采集感测器与设备数据、终端设备的预防性维护等,反倒成为他们的痛点,因此需要的是终端设备的数据分析能力、适地性服务(Location Based Service)以及有效的资产分析。
我们可以发现,收集并串联数据并不难,转换成工厂需要的资讯才麻烦。要如何让数据有意义,并稳定传输到中央的管理平台进行远端监控,这是每家起步迈入物联网的厂商,必定面临的难题。
为了解决包含各家厂商在内,以及工厂设备运作的需求,研华推出边缘智能服务器 EIS(Edge Intelligence Server),这是一套完整的物联网软硬件整合解决方案,包括嵌入式无风扇电脑、WISE-PaaS 软件套件、IoT 开发工具及预先配置云端服务,能帮助落实 EaaS。
EIS 之所以取名为“边缘智能”,是由于它能够赋予终端装置端点运算的能力,成为连系下层前端设备与上层处理应用的重要中介,缓解云端运算的压力。EIS 预搭载了 IBM Node-RED,提供数据应用管理逻辑编程,能进行资料转换统计、预处理、逻辑流程开发整合等,可让设备端的智能大幅强化;透过有线或无线方式,基于研华设备端服务软件 WISE-Agent,再借由标准工业协定如 Mobus、OPC 等等,能从底层设备装置汇整资料数据,整合成标准 MQTT 通讯协定,传输到 WISE-PaaS 多样软件模组;而借由超过 250 种数据管理界面 RESTful-API,可将下层设备收集到的数据提供给机械学习、资讯视觉化以及资料预测等上层应用。
(Source:Advantech)
联合 Microsoft 等科技巨头,WISE-PaaS 线上软件市集扩充各项应用
EIS 除了硬件之外,最重要的还是软件架构。EIS 可整合 Microsoft Azure 云端平台,能持续进行远端监控及预防性维护等云端服务;另搭载 WISE-PaaS 多样软件模组,构成“物”到“端”连结、资料管理及智能分析的基础,涵盖各种解决方案,由以下两大部分组成:
- 标准物联网应用工具方面,有远端设备管理与资料串连核心平台 WISE-PaaS/RMM,并提供以 McAfee 架构为基础的专业资料与系统保护功能 WISE-PaaS/Security,以及提供远端软件更新功能的 WISE-PaaS/OTA。
- 产业应用软件方面,WebAccess/IMM 为媒体播放编辑管理软件,可直接应用在数位广告看板或是多媒体服务应用上;WebAccess/SCADA 为专业图控与数据采集软件,支援 300 余种不同型号的 PLC 以及工业协定,能快速整合工厂端设备资料,透过监控系统完成应用及服务。
除上述提到 Microsoft、McAfee 之外,研华还与 ARM、Acronis 等第三方公司携手合作,推出 WISE-PaaS Marketplace 线上软件市集。如 ARM 的 mbed OS 操作系统以及 mbed Cloud 物联网装置管理平台,能提供强大的装置管理功能;Arconis 则能提供备份及复原解决方案,处理从设备到云端最恼人的 data loss 问题。
结合 EIS 边缘智能服务器与 WISE-PaaS Marketplace 线上软件市集,客户能有更多选择、更快速布建物联网。已有不少知名大厂与研华展开合作的例子,包含电梯供应商、射出成形设备制造商以及高科技制造业,都仰赖研华 EIS、WISE-PaaS 软件套件,同时采用 Microsoft Azure 云端服务,帮助生产流程智能化,并能对产品进行预防性维护,不但节省大量成本,也能进行预防性维护,避免意外或故障发生。而利用 Power BI 视觉工具,也能让管理阶层更一目了然掌握状况;以往只能归纳历史资料,靠人工被动因应的状况,如今都能转化为事先预测,并且自动处理,帮助企业快速决策或转型。
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(首图来源:Shutterstock)