运营技术边缘计算：现代自动化架构的支柱
艾默生系统与软件事业部技术副总裁 Claudio Fayad 解释了现代 OT 边缘作为现代自动化的支柱，如何使数据从智能现场到云更易于获取。
让十个人来定义“边缘”，你大概率会得到十二种答案。 几年前，IT 领域引入该术语，用以描述计算网络的周边以及将算力进一步推向这一边缘的策略；边缘从不同方式理解和定义，都可能成立。 但现在有一个面向运营技术的新定义，新的理解正在加速推动自动化的变革。
在过去四十年里，企业重金投入自动化技术，期待提升生产效率与安全性，并更好地了解设备健康。 传统的自动化架构相对简单，即现场的传感器与阀门通过有线 I/O 连接到集中式控制系统，或连接到面向特定职能（如维护、可靠性、安全等）的软件系统。 这种技术架构的大体结构与四十年前相去不远，唯一一次重大变革发生在上世纪 90 年代中期，与计算平台有关。
而今，对来自更多应用、面向更多人、以更快速度交付的可执行信息的需求，正驱动人们重新思考自动化架构。 新架构的支柱正是面向 OT 的边缘，新技术在此让数据更安全、更自由地获取，把算力下沉至运营的各个层级（不论本地还是异地），并同时简化对日益密集的技术堆栈的管理。
以下趋势展示了 OT 边缘将如何重塑本地计算架构：
I/O 与控制器解耦：这一现场连通性的重大变革，简化了现场设备与系统的连接方式。 艾默生的 CHARMS 技术率先实现了这种能力。 不久之后，Ethernet-APL 将继续推进这一进程，利用以太网的能力将 I/O 与控制系统解耦。 各种协议的以太网等效将把更多数据类型带入控制系统，并直接进入云端分析。
超融合：传统上，扩展或重构控制系统能力意味着资本性项目、高成本与长周期。 新型超融合解决方案通过软件对计算资源本身进行灵活的功能分区，改变了这种范式。部署新的控制能力只需一半的时间，技术足迹简单得多，无需资本投资或新的物理基础设施，即可提供更快的速度和更大的灵活性。
软件定义控制：如今的分布式控制系统（DCS）采用了能应对极端温度、湿度和振动的硬件控制器设计，但真正需要此程度稳固性的应用大约只有 25%。 大多数控制器硬件都安置在机柜内，位于恒温房中。 软件定义控制使用户可以分别选择控制软件与硬件并按需扩展，在不牺牲确定性、精度或系统完整性的前提下，实现更灵活的部署与系统管理。
软件容器化：在保留必要操作系统内核功能的同时，将软件功能与操作系统解耦，轻量容器就能更容易地部署于基础设施中，为计算架构与数据利用带来更高的灵活性与安全性。 按需投放工作负载可减少瓶颈，并只在必要场景扩展对软件功能的可达性。
统一数据编织：通过分布式标准数据模型和数据集成工具（例如 AspenTech 的 Inmation），更多的应用程序（包括云分析）可以更统一地访问数据。 在 OT 边缘部署统一的数据编织，有助于把智能现场与云连接起来，使情境化的数据交付给不论身处何地的合适人员，简化分析，以随处可得的专家支持启用新的运营模式。
IT/OT 技术融合：为实现安全的企业级连接以及 OT 系统与 IT 平台更好的集成，OT 边缘成为两大领域的主要集成点。 其融合使将 DCS 数据在全企业范围内部署更为容易。相关技术包括艾默生的 DeltaV™ Edge Environment。
安全、开放的访问：传统的自动化安全方案将数据访问限制在装置内部。 通过诸如艾默生 AMS Device Manager Data Server 等工具创建更开放但也更安全的访问方式，专家可以远程监测设备健康并建议纠正措施，从而优化本地资源的优先级排序与响应速度。
人工智能、机器学习、数字孪生、嵌入式计算等创新的普及，提高了我们对更丰富数据集与更便捷访问的需求。 如今，不仅中心系统将拥有更强的算力，几乎每一台设备或资产也都有可能在板载软件的支持下即时执行计算任务。 现代的 OT 边缘计算正让这一切成为可能。
电力行业就是一个很好的例子。 全球的净零目标推动了可再生能源发电需求的增长， 也使“电网”结构中拥有更多分布式发电，需要更灵活的控制解决方案。 电网基础设施的韧性、灵活性与响应性变得更加关键。 艾默生的 Ovation™ 电网边缘解决方案有助于从现场设备、分布式控制系统与电网管理软件获取高分辨率电网数据。 电网边缘控制器将控制范围从控制中心扩展到现场，对重要的电压控制系统、断路器以及分布式能源（DER）（如光伏阵列、电动汽车充电桩）进行监测与控制。
上述先进技术助推了企业运营模式的演进，只用了几年，就从构想实现了基于云的企业级运营与工程。 OT 边缘正是实现构想的支柱。
