OT 边缘：分布式控制如何解锁自主运行管理
Claudio Fayad 是艾默生 Aspen Technology 业务的首席技术官，负责包括人工智能在内的工业软件技术方向。 他介绍了现代 OT 边缘如何作为现代自动化的核心基础，使从智能现场到云端的数据访问更加便捷，并提供更强大的计算能力。
什么是 OT 边缘？
如果询问 10 个人对“边缘”的定义，很可能会得到 12 种答案。 但在运营技术（OT）领域，一种面向现场应用的新定义正在加速自动化转型。
为何重要
传统自动化架构是为静态控制而设计的，而不是为人工智能和持续优化而设计。 OT 边缘改变了这一模式：它将控制与现场设备解耦，将计算能力推向更靠近资产的位置，并统一数据流，从而实现大规模实时洞察和自主决策。
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。 这种技术架构的基本形式，与 40 年前相比直到去年仍几乎没有变化。 20 世纪 90 年代中期，计算平台技术仅发生过一次重大变化。
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。
OT 边缘重新定义本地计算的七大趋势
1. I/O 与控制器解耦
现场连接方式正在经历巨大转型，这简化了现场设备与系统之间的连接方式。 艾默生的 CHARMS 技术是业内首批实现这一能力的技术之一。 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。
2. 超融合
超融合技术使扩展或重新配置控制系统容量变得更加简单且成本更低。 如今，新增控制能力所需时间可以缩短一半，同时拥有更简单的技术架构、更低的初始成本，以及更高的速度和灵活性。
3. 软件定义控制
如今，分布式控制系统（DCS）通常采用硬件控制器，以应对极端温度、湿度和振动环境。 然而，实际上只有约 25% 的应用真正需要这类硬件。 大多数控制器硬件都安全地安装在机柜中或温控环境内。 软件定义控制使用户能够独立选择控制软件和硬件，并根据需求进行扩展。 这种方式提供了更灵活的部署和系统管理能力，同时不会牺牲确定性、准确性或系统完整性。
4. 软件容器化
通过将软件功能与操作系统解耦，轻量级软件容器可以更加容易地部署到整个基础架构中。 这为计算架构和数据利用提供了更高的灵活性和安全性。 工作负载部署能够减少瓶颈，并根据实际需求扩展软件功能的可访问性。
5. 统一数据架构——打破数据孤岛
要让更多应用（包括云端分析应用）更加统一地访问数据，需要在 OT 边缘部署统一的数据架构。 借助分布式标准数据模型以及 AspenTech Inmation 等数据集成工具构建的统一数据架构，可以连接智能现场与云端，将经过上下文处理的数据交付给正确的人员，无论其身处何地。
6. IT/OT 技术融合
为了实现安全的企业连接，并加强 OT 系统与 IT 平台之间的集成，IT 与 OT 需要进一步融合。OT 边缘作为两者之间的主要连接点，正在推动这一融合发展。 这种融合使 DCS 数据更容易在整个企业范围内部署，例如通过艾默生的 DeltaV™ Edge Environment 技术实现。
7. 安全开放访问
传统自动化安全解决方案通常限制数据访问范围，仅允许在工厂环境内部使用。 通过艾默生 AMS Device Manager Data Server 等工具建立更加开放且安全的数据访问方式，可以让远程专家监控设备健康状况，并提出纠正措施建议，从而加快现场资源的优先级判断和响应速度。
人工智能、机器学习、数字孪生和嵌入式计算等创新技术正在推动企业对更丰富数据集和更便捷访问方式的需求。 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 OT 边缘正在让这一切成为现实。
现实影响
电力行业是一个很好的应用案例。 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。
OT 边缘的未来
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。
