СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Граничные вычисления в промышленности Дмитрий Кабачник (kabachnik@advantix-pc.ru) В статье рассказывается о концепции граничных вычислений и её связи с облачными вычислениями. Подробно рассматриваются преимущества и недостатки применения технологии для построения ИТ-инфраструктуры предприятия. Особое внимание уделено применению граничных вычислений в промышленной сфере.
Введение Одной из основных тенденций ИТ-индустрии в последние годы стало постоянное увеличение количества
ных вычислений является не совсем целесообразным. Ведь передача огромного количества данных, которые генерируются датчиками, контроллерами и
данных, которое генерируется, передаётся и, соответственно, обрабатывается самыми различными электронными устройствами. Касается это в том числе и промышленности, где всё активнее применяются технологии IoT (Internet of Things). Количество «умных» сенсоров, датчиков и других IIoT- устройств (Industrial Internet of Things) постоянно растёт. Компаниям необходимы новые решения, которые позволят «переварить» такое количество данных. При этом оптимальное использование этих самых данных становится всё более и более актуальным вопросом. Во многих случаях (особенно в промышленности) использование облач-
другим промышленным оборудованием, создаёт огромный создаёт огромный трафик, снижающий пропускную способность или банально в итоге слишком дорогой. С другой стороны, в современных цифровых производствах полный отказ от облака также невозможен, слишком много удобств создаёт такая централизованная обработка данных. Частичным решением этого вопроса стали так называемые «туманные» вычисления (см. рис. 1). Благодаря этой технологии сбор, хранение и обработка данных происходят в локальной сети между конечным устройством и центрами обработки данных. Туманные вычисления подразумевают под собой децентрализованную
Облачные вычисления
Туманные вычисления
Граничные вычисления
Рис. 1. Концепция облачных, туманных и граничных вычислений
14
WWW.SOEL.RU
систему, которая фильтрует информацию, передающуюся в ЦОД. Расширением данной концепции стали периферийные или граничные вычисления, которые максимально органично дополняют концепцию облачного использования данных. Основной смысл данной концепции в осуществлении различных вычислений в пределах досягаемости конечных устройств. Применению этой концепции в промышленности в целом и в АСУ ТП в частности посвящена настоящая статья.
Граничные вычисления Для начала более подробно рассмотрим само понятие граничных вычислений. Под граничными вычислениями подразумеваются отдалённый мониторинг и обработка данных непосредственно на IoT-устройствах или в пределах их досягаемости. Самое важное и очевидное отличие граничных вычислений от облачных и туманных заключается в том, что анализ и сбор информации проводятся не в центрах обработки данных с централизованной вычислительной средой, а непосредственно в том месте, где происходит генерация данных. Сферы применения туманных и граничных технологий во многом пересекаются, поэтому зачастую сложно сказать, по какой именно технологии построена ИТ-инфраструктура предприятия. Главное преимущество обеих концепций – существенное увеличение скорости передачи и анализа данных. Именно поэтому данные технологии применяются там, где важна обработка информации и данных в реальном времени, например в промышленном IoT, машинном зрении, интеллектуальном видеонаблюдении и др. На производстве или в промышленности граничные вычисления позволяют своевременно реагировать на аварийные или нештатные ситуации, например на поломки и протечки различного оборудования. На такие сигналы необходима максимально быстрая реакция, которую не всегда возможно обеспечить при работе через удалённые облачные сервисы (из-за ограничений, связанных с пропускной возможностью канала). Также зачастую нет смысла передавать в облако различный «тяжёлый» траСОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 4 2021
