为什么说边缘智能是工业控制的未来?

工业系统不再局限于单一设施的墙壁或固定网络。它们跨越油田,横跨农村供水设施,并在崎岖的制造环境中管理运营。随着基础设施的发展,我们控制、监控和保护基础设施的方式也必须随之改变。

旧模式--集中式、易延迟、依赖公共 IP--已达到极限。坚持使用传统架构的后果是真实的:响应延迟、成本增加、安全漏洞和不必要的停机时间。

解决方案是什么?边缘智能--它现在就在这里。

重新定义边缘控制

Digi Z45边缘智能意味着将计算能力和决策能力直接置于操作现场。边缘智能控制器不需要将每个输入或信号都传送到云端或中央数据中心进行处理,而是在本地分析数据,即时采取行动,并只向上游发送必要信息。

这种转变不仅关乎速度。它关乎自主性、弹性和成本效益--尤其是在分秒必争的工业环境中。

Digi Z45 工业控制器体现了这一转变。它专为远程部署和本地逻辑执行而设计,可在源头处理关键事件,从而实现以下功能

  • 即时响应,甚至是亚秒级响应
  • 网络中断时的业务连续性
  • 对噪声或冗余数据进行本地过滤

无论是在阀门破裂前关闭阀门,还是在循环过程中调整机器以防止产品损失,Z45 都能确保控制权在您的手中现场

云计算与边缘计算

集中式与分布式:真正的区别是什么?

过去,中央控制系统就足够了--主要是因为边缘设备缺乏智能,只能转发数据。但这种模式是为不同的时代建立的。如今的工业环境要求更快的响应速度、更高的可靠性和严密的安全性。

让我们来分析一下主要区别:

特征

集中控制

边缘智能

延迟

高 - 云层往返

低 - 本地处理

网络依赖性

共计 - 需要稳定的链接

最小化 - 离线工作

复原力

易受停电影响

随时可用

可扩展性

受基础设施限制

易于复制

安全

公开 IP 曝光

专用网络接入

 

这并不是要在边缘和云之间做出选择--两者都不可或缺。但在速度和控制至关重要的场景中,边缘显然更胜一筹。

进入 Digi Z45:专为满足当今工业需求而设计

Digi Z45 不仅仅是一款坚固耐用的 PLC。它是一款完全现代化的控制器,将工业级设计与灵活的 I/O、多协议通信(串行、以太网、蜂窝)和嵌入式 IEC 61131 逻辑相结合,实现了快速、可靠的自动化。

其结构紧凑,非常适合恶劣和空间受限的环境,同时其可配置性使其能够轻松部署到各种不同的应用场合--从供水设施的水泵控制到远程油田的资产监控。

最重要的是,它不需要公共 IP。仅此一点就消除了一个主要的攻击媒介,简化了网络设置。但这只是其中的一部分。

确保边缘安全,避免复杂性:Digi Axess VPN

边缘连接打开了大门,但如果没有强大的访问控制和加密,也会带来风险。

Digi Axess VPN无需静态 IP、复杂的防火墙规则或令人头疼的传统 VPN,即可提供安全、始终在线的访问,从而解决了这一问题。它是专为工业边缘部署设计的云管理专用 VPN。

下面是它提供的内容:

  • 私人网络访问,零公开曝光
  • 通过Digi Axess平台进行无缝设置和扩展
  • 加密隧道确保通信安全
  • 蜂窝备份,即使有线链路出现故障,也能确保正常运行时间
  • 方便 IT 人员的远程诊断,无需额外的 VPN 设备

有了 Digi Axess VPN,您的 Z45 设备就可以轻松接入,而且不会受到任何干扰,为您提供最佳的安全性和简便性。

真实世界场景:边缘 + VPN 实际应用

这并非空谈。各行各业的组织机构已经在利用边缘智能和安全连接实现业务现代化。

供水设施

即使在恶劣天气下,操作员也能远程监控和调整泵、阀门和化学计量系统。通过 Digi Axess VPN 实现的蜂窝网络后备功能可确保即使主链路出现故障,也能保持在线控制。结果如何?减少卡车翻滚,加快服务恢复,提高合规性。

石油和天然气

石油和天然气工人在远程管道安装中,Z45 控制器在现场对数据进行过滤和处理,只将可操作的指标传输回总部。这不仅降低了带宽成本,还提高了运行的可视性。此外,由于 Digi Axess VPN 消除了公共 IP,运营商可以在不影响访问的情况下维护严格的安全策略。

智能制造

在工厂车间,毫秒至关重要。通过 Z45 中的本地逻辑,机器可以检测缺陷、调整参数并立即向操作员发出警报。同时,Digi Axess VPN 可让工程师安全地按需访问系统日志和诊断程序,无需 VPN 加密狗或静态 IP 配置。

为什么现在很重要

网络安全问题日益严重。熟练劳动力越来越分散。基础设施正在向更偏远、更崎岖的地方扩展。

在这种环境下,企业不能再依赖脆弱的网络和过时的控制系统。他们需要能够提供以下功能的边缘原生工具

  • 链路瘫痪时的恢复能力
  • 实地自主权
  • 安全 无摩擦
  • 在不增加成本的情况下实现可扩展性

Digi Z45 和 Digi Axess VPN 的组合可提供上述所有功能,而且集成紧密,易于部署。

结论:边缘不是未来,而是新标准

工业控制不再只是自动化。它关系到边缘的智能、安全和规模 。它是以更少的资源、更低的复杂性和更大的信心完成更多的工作。

Digi Z45为您的基础设施提供本地智能。
Digi Axess VPN 将其安全地连接到需要查看和管理它的人员。
没有公共IP。无停机时间。没有沉重的IT负担。

这是工业控制的再创造:边缘智能。设计安全。可通过 Digi 扩展。

常见问题:Edge Intelligences 如何支持工业控制

什么是工业控制领域的边缘智能?

边缘智能是指在数据生成源或其附近集成数据处理、分析和决策功能,通常是在工业环境中的网关、控制器或嵌入式系统等边缘设备上。

边缘设备不是将原始数据发送到中央云端进行处理,而是在本地对数据进行分析和操作。这种方法提高了控制系统的响应速度和可靠性。

为什么边缘智能在工业自动化领域非常重要?

边缘智能为工业控制系统提供了关键优势:

  • 减少延迟:通过本地处理数据,实现实时响应。
  • 网络效率:只向云端发送相关或摘要数据,从而限制带宽使用。
  • 运行复原力:即使失去互联网/云连接,也能保持功能正常。
  • 增强安全性:通过限制外部数据传输,减少网络攻击的风险。

边缘智能在工业控制中的常见用例有哪些?

一些实际例子包括

  • 实时机器监控:边缘设备收集并处理振动、温度或扭矩数据,以检测异常或低效。
  • 预测性维护:本地人工智能模型根据历史传感器模式预测设备故障。
  • 闭环控制:边缘逻辑可根据传感器的即时反馈自动调整工艺。
  • 能源优化:边缘算法可调整机器循环或暖通空调设置,以节约能源。
  • 质量控制:边缘图像或信号处理可实时识别缺陷产品。

边缘智能如何与传统 SCADA 或 PLC 系统互动?

边缘设备可以

  • 增强 PLC/SCADA:提供传统系统无法提供的额外处理能力或分析能力。
  • 桥接协议:在 Modbus、CAN 或 Ethernet/IP 等协议之间进行数据转换和归一化。
  • 推送至云/企业:从 SCADA/PLC 筛选并向 MES/ERP 系统或云平台推送可操作的见解。

它们通常充当控制级系统和 IT/云基础设施之间的智能中介

工业环境中的边缘智能通常使用什么硬件?

常用硬件包括

  • 工业控制器结合了可编程逻辑控制器 (PLC) 和 SCADA 系统功能的加固设备,用于工业自动化控制。
  • 工业网关将连接(以太网、串行、蜂窝)与计算能力相结合的坚固设备。
  • 系统模块(SoMs)集成到机械或控制器中的嵌入式计算模块。
  • 单板计算机(SBC)用于原型开发或小规模部署。
  • 智能传感器:内置逻辑信号处理和本地控制功能的设备。

工业控制边缘设备上运行哪些类型的软件?

  • 实时操作系统(RTOS):适用于确定性和快速响应的应用。
  • 基于 Linux 的平台:用于更复杂的处理和容器化工作负载(如 Docker)。
  • 工业协议栈:如 MQTT、OPC UA 或 EtherCAT。
  • AI/ML 运行时:轻量级推理引擎,如 TensorFlow Lite、Edge Impulse 或自定义 C 模型。
  • 远程设备管理工具:用于无线更新和诊断(如Digi Remote Manager®Digi Axess)。

边缘智能如何帮助实现工业 4.0 计划?

边缘智能通过以下方式实现数字化和自主化,为工业 4.0奠定基础:

  • 通过实时决策为智能工厂提供支持。
  • 通过自主控制实现网络物理系统
  • 通过同步物理和虚拟系统,促进数字孪生
  • 通过反应灵敏的自适应机器加强人机协作

在工业环境中实施边缘智能有哪些挑战?

  • 集成复杂:传统设备可能无法与现代边缘解决方案兼容。
  • 安全问题:必须加固边缘设备,防止物理和网络攻击。
  • 大规模管理:更新和监控现场数百台设备是一项挑战。像Digi Remote Manager®Digi Axess 这样支持整个部署的可视性和控制的管理平台至关重要。
  • 成本论证:必须为工业利益相关者清楚地证明投资回报率。

边缘智能能否减少对云服务的依赖?

是的。虽然云平台在长期存储、分析和整个车队的优化方面仍有价值,但边缘智能可通过以下方式降低依赖性

  • 执行本地分析和过滤
  • 在网络中断期间保持控制逻辑
  • 实现不受云延迟影响的快速反馈回路

边缘和云之间的这种平衡通常被称为边缘-云混合架构

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