大數據、邊緣運算,以及製造產業的未來

January 22, 2019 Geof Wheelwright

在過去的十年間,大數據的世界經過了大幅的變動。機器學習與人工智慧的進步,為製程最佳化帶來了嶄新的洞見與機會。

在製造產業中,這樣的改變伴隨著運算基礎架構的轉變。有越來越多的運算過程從資料中心移轉到邊緣,只有必要的資料會經由雲端傳輸。

邊緣到雲端的連續性

我們最近與 Hewlett Packard Enterprise 的邊緣運算產品主任 Gerald Kleyn 討論了這些變更。有些在資料中心使用 HPE 技術的客戶表示,他們想要能在網路邊緣使用規格較小的相同硬體,因此,HPE 於 2016 年開創了他們的融合式邊緣系統 (Converged Edge Systems) 業務單位。

根據 Kleyn 的說法,他們能瞭解此需求的關鍵,是注意到客戶在處理資料時,想要擁有從邊緣到雲端的連續性。「您在邊緣進行的處理和分析量與在雲端發生的量是連續的,」他說。

隨著邊緣運算日益成熟,這樣的彈性也變得更加重要。「我們認為這將會隨著時間改變,」Kleyn 表示。「並沒有固定的規則。我們正在建立平台,讓客戶能針對他們的工作負載與使用案例適當調整。」

OT 與 IT 正在融合

Kleyn 表示,客戶真正想要的,是在邊緣執行他們熟悉的資料中心應用程式,而不是在設備上執行那些應用程式的專屬或簡化版本。「我們掌握了一些關鍵原則,其中一項就是讓資料中心一直到邊緣都能執行未經修改的軟體,」他如此解釋。「不是不同的軟體、不是較小型的版本,也不是刪減版本,這代表 IT 能很快地提供支援。」

他也表示自己認為 OT(營運技術)與 IT(資訊技術)正透過數種方式互相融合:

  • 組織性融合,IT 與 OT 員工的工作更加緊密
  • 軟體性融合,包括位於邊緣的虛擬化與整合
  • OT 與 IT 之間的硬體融合

「有許多設備的系統相對較為封閉,也不容易變更,這些系統傳出資料的格式或方法並不適用於現代的分析作業,」Kleyn 補充說明。「我們所做的是在我們的一些系統中融合 OT 和 IT 硬體,透過與應用程式一起擴展的業界標準價值鏈體系,為客戶建立優勢。」

如何在融合世界中更有效率地處理工作負載?

隨著這種融合性的逐漸發展,也提供了以新方法處理各種工作負載的可能性,為智慧工廠的作業方式帶來重大的變革。

從感應器、視訊攝影機,到機器人等各種物聯網裝置會產生極大量的資料。雲端式分析已經能讓製造商從這些資料中獲得寶貴的洞見。但將這樣的分析功能移轉到邊緣,製造商就能存取更大量的資料,並立即根據洞見採取應對動作。

Kleyn 舉了一個例子,HPE 為 Seagate Technology 在加州庫帕提諾的製造設施部署了這樣的解決方案。Seagate 運用在資料中心內以傳統高效能運算 (HPC) 系統所開發的人工智慧模型進行分析。

這些分析功能透過剖析矽晶圓的電子顯微鏡掃描影像尋找瑕疵,以改善 Seagate 產品的品質,並提供更快速且更早期偵測並修正異常的優勢。

能夠在邊緣處理這些工作,就能產生巨大的不同。在邊緣進行即時分析代表當資料出現異常時,Seagate 可以在營運異常導致產品出現瑕疵之前採取預防措施。這有助於減少預期外的維護停機時間,並為公司節省金錢。

「使用人工智慧時,您需要相當高的運算等級,才能處理如影片資料等複雜項目,在 Seagate 的範例中,則需要處理電子顯微鏡的影像資料,」Kleyn 說道。「處理這些資料需要大量的運算效能、儲存空間,以及頻寬,因為您通常需要將資料傳送回資料中心。若在邊緣進行這些分析,然後只將分析結果或是應注意的影片片段或影像送回資料中心,便能為公司節省大量資源。」

為邊緣提供更強大的運算能力

HPE 在邊緣運算付出諸多努力,其中的關鍵核心就是他們與 Intel® 的技術合作夥伴關係,Kleyn 表示這對協助公司滿足製造產業客戶不斷增長的需求來說極為重要。他說這兩間公司在效能方面「突破極限」,同時為 HPE 的邊緣運算裝置最佳化了尺寸、重量,以及電源等特性。

「Intel 在功能、效能,以及微型化方面的一切努力,都讓我們從越來越小的節點尺寸中獲得了更高的價值,這對我們來說非常重要,」他下了這樣的結論。「我們能將省下來的成本直接回饋給使用者。」

一切才剛開始

邊緣運算已經廣泛地運用在多種製造使用案例中,本文提到的僅是其中一個由 HPE、Intel,以及其客戶所承諾要實現的範例。如需更多關於他們工作的詳細資料,請參閱解決方案目錄

作者簡介

Geof Wheelwright

Geof Wheelwright has been a technology journalist for more than 25 years (including work for The Times of London, the Financial Times, Newsweek, Time Magazine, The Guardian and trade publications such as Computerworld and Geekwire) and is now the Director of Marketing Communications for Mountain View, California-based Atheer, Inc. He has written four eBooks for Atheer about the use of Augmented Reality in industry, covering the aviation, automotive, transportation and logistics and manufacturing sectors.

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