Was ist ein Edge-Computing-Gateway?
Edge Computing bezieht sich auf die Nutzung nahegelegener Datenverarbeitungskapazitäten am Rand des Netzwerks, um die traditionelle zentralisierte Datenverarbeitung an einen Ort näher am Benutzer zu verlagern. Dies ist wie ein „abgetrennter“ Switch oder Router, der es Daten ermöglicht, schneller ihr Ziel zu erreichen. Ein Edge-Computing-Gateway kann auch als Zwischenknoten verstanden werden, der den traditionellen zentralisierten Rechenprozess an das Netzwerk näher an den Benutzern und mit der größten Bandbreite verlagert und so effektiv die Produktivität und Reaktionsgeschwindigkeit von Unternehmen verbessert. Edge-Computing-Gateways sind eine wichtige Schnittstelle, über die Edge-Geräte mit der Cloud verbunden werden, um Daten und Anwendungsdienste zu sammeln und zu verarbeiten.
Das Edge-Computing-Gateway M100 kann maßgeschneiderte Produkte und Lösungen für Benutzer in verschiedenen Branchen bereitstellen, um ihre geschäftlichen Anforderungen und zukünftigen Entwicklungsrichtungen zu erfüllen. Da die End-to-End-Kommunikationsbandbreite des Geräts begrenzt ist, unterliegt das Gerät bei der Datenübertragung einer gewissen Verzögerungsbeschränkung. Im Prozess der Datenübertragung wird es häufig von Netzwerkfluktuationen, Traffic und Verzögerungen beeinträchtigt, was zu Übertragungsstottern, hohen Verzögerungen, niedriger Effizienz und anderen Problemen führt, die die Geschäftserfahrung beeinträchtigen. Durch die Kombination von Cloud Computing mit Edge-Computing-Technologie können End-to-End-Verbindungen näher an der Benutzerseite und näher an der Netzwerkseite hergestellt werden, um die Probleme zu lösen, die beim Datenübertragungsprozess auftreten. Konkret gibt es folgende Aspekte:
Da die traditionelle Art der Datenverarbeitung oft auf dem Server konzentriert ist, ist die Effizienz dieser Art relativ niedrig, und die Zeit der Datenverarbeitung ist länger. Edge Computing kann dieses Problem lösen und Netzwerkgeräte näher an den Benutzern bringen. Edge-Server werden verwendet, um Daten auf der Benutzerseite zu sammeln, zu analysieren und zu verarbeiten, und die Daten an das Edge-Computing-Gateway weiterzuleiten, wenn der Benutzer in der Nähe ist, sodass sie direkt auf die Anfrage des Benutzers reagieren können.
Edge-Computing-Geräte können in der Nähe der Benutzer eingesetzt werden und können die Netzwerkbandbreite reduzieren. Bei vielen IoT-Geräten muss die Datenverarbeitung näher am Netzwerk erfolgen, wodurch die Bandbreite der Datenübertragung reduziert wird. Beispielsweise kann eine von einem Client generierte Bilddatei schnell am Rand des Netzwerks verteilt werden, was Folgendes ermöglicht:
Traditionelle Rechenzentren haben aufgrund ihrer großen Skala und hohen Kosten viele technische Engpässe. Die Architektur des Edge Computings kann dieses Problem gut lösen, und die ursprünglich von der Cloud verarbeiteten Massendaten können von den Edge-Geräten klassifiziert und sortiert und dann zur Verarbeitung an die Cloud weitergeleitet werden, wodurch Verzögerungen und andere Probleme vermieden werden. Daher kann Edge Computing im Bereich der Datenübertragung im Vergleich zu traditionellen Rechenzentren die Latenzzeit effektiv reduzieren und die Effizienz verbessern. Natürlich gibt es auch andere Aspekte.
Edge Computing löst das Sicherheitsproblem der Cloud-Datenspeicherung durch verteilte Speicherung, Lastenausgleich und Sicherheitsstrategie und verteilt massive Cloud-Daten an Edge-Computing-Knoten, um die Auswirkungen von übermäßigem Netzwerktraffic auf die Benutzererfahrung zu vermeiden.
Ein Edge-Computing-Gateway kann Daten in der Nähe verarbeiten, ohne das Netzwerk zu beeinträchtigen, die Aktualität der Datenübertragung verbessern und die Fähigkeit zur Datenerfassung und -analyse verbessern. Edge-Computing-Gateways haben eine breite Palette von Anwendungsszenarien und können in der Finanzbranche, der Logistik, dem Transportwesen und anderen Branchen eingesetzt werden. Es kann verwendet werden, um wichtige Daten zu schützen, die Datensicherheit zu gewährleisten und die Geschäftserfahrung zu verbessern. Die Anwendung von Edge Computing besteht darin, einige Kernanwendungen in dem Netzwerk einzusetzen, das dem Benutzer am nächsten liegt, um die Gesamtstabilität und Zuverlässigkeit des Netzwerks zu verbessern. Gleichzeitig kann es auch die schnelle Erfassung, Analyse und Verarbeitung wichtiger Daten realisieren und so die Geschwindigkeit der Geschäftsabwicklung und die operative Effizienz verbessern.
Edge-Computing-Gateways spielen eine wichtige Rolle im industriellen Netzwerk. Im Folgenden sind einige der Rollen von Edge-Computing-Gateways für industrielle Netzwerke aufgeführt:
Datenverarbeitung und -analyse: Das Edge-Computing-Gateway kann Daten in der Nähe der Datenquelle verarbeiten und analysieren, wodurch die Menge der Datenübertragung und die Latenzzeit reduziert werden. Es kann Echtzeitdaten lokal verarbeiten, nützliche Informationen extrahieren und die Ergebnisse an die Cloud oder andere Systeme zur weiteren Analyse hochladen. Dies erleichtert eine schnelle Reaktion und Entscheidungsfindung, insbesondere in Umgebungen mit anspruchsvollen oder bandbreitenbegrenzten Netzwerkverbindungen.
Sicherheitsverbesserungen: Edge-Computing-Gateways können die Sicherheit industrieller Netzwerke verbessern, indem sie eine Sicherheitsisolierungsschicht zwischen Edge-Geräten und der Cloud herstellen. Es überwacht und erkennt Netzwerktraffic, setzt Zugriffskontrolle und Authentifizierung durch und schützt industrielle Geräte und Daten vor potenziellen Netzwerkbedrohungen und -angriffen.
Ressourcenoptimierung: Edge-Computing-Gateways können die Ressourcennutzung von Edge-Geräten koordinieren und verwalten, einschließlich Rechen-, Speicher- und Netzwerkressourcen. Es kann Aufgabenverteilung und Lastenausgleich realisieren, die Balance der Ressourcennutzung zwischen Edge-Geräten sicherstellen und die Effizienz und Leistung des gesamten Systems verbessern.
Echtzeitreaktion: Edge-Computing-Gateways ermöglichen eine Echtzeitreaktion und -entscheidungsfindung, indem sie die Zeit reduzieren, in der Daten an die Cloud übertragen werden und auf die Cloud-Verarbeitung gewartet wird. In einigen industriellen Szenarien, die eine schnelle Entscheidungsfindung und Steuerung erfordern, können Edge-Computing-Gateways Anweisungen oder Ereignisse von Geräten rechtzeitig verarbeiten und darauf reagieren, was die Latenzzeit reduziert und die Reaktionsgeschwindigkeit verbessert.
Im Allgemeinen spielt das Edge-Computing-Gateway im industriellen Netzwerk die Rolle der Datenverarbeitung, Sicherheitsverbesserung, Ressourcenoptimierung und Echtzeitreaktion und bietet Unterstützung für den intelligenten und effizienten Betrieb industrieller Systeme.
Die Auswahl des richtigen Edge-Computing-Gateways erfordert eine Reihe von Überlegungen. Hier sind einige gemeinsame Auswahlkriterien:
Kompatibilität: Edge-Computing-Gateways müssen so ausgewählt werden, dass sie mit bestehenden industriellen Geräten und Systemen kompatibel sind. Sie sollten gängige Kommunikationsprotokolle und Schnittstellen wie Modbus, OPC UA usw. unterstützen, um die Verbindung und Integration mit verschiedenen Geräten zu ermöglichen.
Leistung und Skalierbarkeit: Edge-Computing-Gateways müssen über ausreichende Rechen- und Speicherkapazitäten verfügen, um Daten zu verarbeiten und zu analysieren. Basierend auf den tatsächlichen Anforderungen müssen die Rechenleistung, die Speicherkapazität und die Skalierbarkeit des Gateways bewertet werden, um sicherzustellen, dass es zukünftige Wachstumsanforderungen erfüllen kann.
Sicherheit: Edge-Computing-Gateways spielen eine wichtige Rolle bei der Sicherung industrieller Systeme. Bei der Auswahl muss überlegt werden, ob sie über starke Sicherheitsmerkmale wie Authentifizierung, Zugriffskontrolle, verschlüsselte Übertragung usw. verfügen, um die Sicherheit von Daten und Systemen zu gewährleisten.
Netzwerkverbindung und Kommunikation: Edge-Computing-Gateways erfordern eine robuste Netzwerkverbindung, um mit Edge-Geräten und Cloud-Systemen zu kommunizieren. Bei der Auswahl muss der von ihm unterstützte Netzwerktyp und die Übertragungsrate bewertet werden, um sicherzustellen, dass es sich an die komplexen Netzwerkbedingungen in der industriellen Umgebung anpasst.
Verwaltung und Überwachung: Das Edge-Computing-Gateway sollte benutzerfreundliche Verwaltungs- und Überwachungsfunktionen für die Konfiguration, Wartung und Fehlerbehebung von Edge-Geräten und -Systemen bereitstellen. Dies umfasst Fernverwaltung, Echtzeitüberwachung, Alarmierung und vieles mehr.
Anbieterunterstützung und Ökosystem: Die Auswahl eines Edge-Computing-Gateways mit zuverlässiger Anbieterunterstützung sichert eine rechtzeitige technische Unterstützung und Wartung. Darüber hinaus kann unter Berücksichtigung der Bedeutung des Ökosystems ein Edge-Computing-Gateway mit guten Integrationsfähigkeiten mit anderen relevanten Anbietern und Produkten ausgewählt werden.
Schließlich werden unter Berücksichtigung der tatsächlichen Anforderungen und Budgetbeschränkungen die oben genannten Faktoren umfassend berücksichtigt, und es werden angemessene Bewertungen und Tests durchgeführt, um das am besten geeignete Edge-Computing-Gateway auszuwählen.
Das Edge-Computing-Gateway von PUSR
Der USR-M100 ist ein intelligentes IoT-I/O-Gateway mit umfassenden Funktionen wie On-Board-I/O-Unterstützung und RS-485/232/Ethernet-Schnittstelle. Es ist ein fortschrittliches modulares RTU-Produkt mit einer einzigartigen Hardware- und Software-Konstruktion, das es zu einer idealen Lösung für eine Vielzahl industrieller Datenerfassungsanwendungen macht. Der USR-M100 verfügt über ein einzigartiges mechanisches Design, das die für die Installation und Entfernung erforderliche Zeit reduziert und die Bereitstellung und Wartung vereinfacht. Darüber hinaus unterstützt der USR-M100 das Modbus-RTU-Master-Protokoll zum Abrufen von seriellen Daten vom Feldgerät von seriellen Zählern und unterstützt auch die OT/IT-Protokollkonvertierung. Mit der Fähigkeit, zwischen mehreren Protokollen zu konvertieren, kann der USR-M100 die gesammelten I/O- und seriellen Daten in Protokolle umwandeln, die für verschiedene Software auf höherer Ebene geeignet sind. Zum Beispiel Cloud-Service über MQTT, SCADA über Modbus TCP, Webserver über HTTP und vieles mehr. Dieses Zwei-in-Eins-Design reduziert die Systemkomplexität, den Platzbedarf in der Netzwerktopologie und die Gesamtinstallationszeit. Sie können auch Ihre Legacy-Geräte mit Ethernet verbinden und dadurch die Lebensdauer der Geräte verlängern, da Sie die ursprünglichen Protokolle der Geräte weiterhin verwenden können.
