边缘计算是一种相对于云计算而提出的概念，可以理解为一种理数据源更近的云计算，可定义为在数据产生的源头与云计算之间的任意位置处，有边缘设备参与的一种计算形式。

 

在工业领域，某些控制场景对计算的高效性有严格的要求，将数据传输至云端计算可能无法满足高效实时的需求，同时考虑到在工业现场中存在大量异构的总线连接，设备之间的通信标准不统一，需要将计算资源部署在工业现场附近才能满足需求，即边缘计算技术。

 

当前，

Edge AI 使任何设备或计算机都能够实时处理数据，并以最少的延迟做出AI主导的决策。这种便利性带来了需要快速、实时洞察的新用例，如扫描装配线上的产品缺陷、识别工作场所危险、标记需要维护的机器等。

 

边缘计算在工业中的核心优势

 

当前，边缘计算为制造商提供了许多优势，包括：

 

超低延迟处理：在制造场景中，吞吐量至关重要。检查流程可能是整个流程中的关键瓶颈。在边缘处理数据可以节省宝贵的微秒，因为数据不需要发送到云端或从云端发送出去。

 

增强安全性：制造商的数据是关键IP。与通过云发送数据相比，将数据保存在设备内意味着不易受到攻击或数据泄露，保持安全。

 

节省带宽：仅向云发送人工智能处理的智能数据，并在设备上本地处理剩余的高速（例如振动）和大容量（例如图像和视频）数据，可降低数据传输速率并释放带宽，从而降低成本。

利用 OT 领域知识：授权OT领域专家通过利用他们的隐性知识来控制数据处理 AI 参数，使他们能够创建一个高度适应性和注重结果的敏捷解决方案。

 

多应用的扩展：通过更加开放的框架，便于针对工业现场定制多样的应用来匹配实际生产过程的需要，增强控制层的能力。

 

强健的基础设施：通过边缘设备在现场处理数据，使公司能够在不中断的情况下保持其生产过程，即使发生网络中断。

 

边缘计算在工业领域的应用场景

 

边缘计算将技术与工业互联网融合，已经得到一定的研究，被应用于很多工业场景。

 

1、故障诊断与缺陷检测：在所有数据分析场景中，故障诊断与缺陷检测类往往较为重要，而边缘计算能够为其提供更便捷的计算资源，因此这是目前应用最多的一种工业边缘计算场景之一。典型的应用有基于深度学习的轴承故障诊断，刀具磨损监控、产线零件识别与缺陷检测、设备实施监控运维等。边缘计算低时延的特性提高了诊断的响应速度以及及检测效率。

 

2、产量优化：在生产工厂中，了解生产过程中所用成分的准确数量和质量至关重要。通过使用传感器数据、人工智能和边缘计算，机器可以在任何参数需要更改时立即重新校准，以生产出质量更好的产品。不需要手动监督，也不需要将数据发送到中心位置进行审查。现场传感器能够实时做出决策，以提高产量。

3、工业数据挖掘：边缘计算提供了大量的分布式计算节点，可利用其来捕捉异常和故障在传感器以及设备之间的传播，获取故障相关信息，从而进行预测性维护

 

4、控制决策过程的优化：以深度学习为代表的复杂优化方法在工业控制领域也有着较多应用，边缘计算可以为这些应用提供基础的计算设施。例如针对随机顺序的混沌生产场景，利用边缘智能构建多个智能体系统，通过不同智能体之间的行为交互提高自主决策能力，进而提高自适应性与鲁棒性。另有基于5G和边缘计算的智能汽车柔性制造解决方案，提高了制造中感知、分析、决策和执行过程的效率。

 

5、工业数据安全与隐私保护：随着工业互联网与更多技术的融合，大量设备数据需要与云端进行交互，存在用户隐私数据泄露的问题。边缘计算在云端与设备端之间提供了多级的计算资源，为工业应用的安全和隐私的保护提供了更灵活的方法，如利用边缘节点对采集数据进行加密压缩、多点聚合，或直接将云端计算下放到边缘端来执行，减少不必要的数据上传等。

 

如今，在“工业4.0”时代背景下，许多传统工业领域亟需更新工业技术，引入数字化工具辅助生产，并且对原有生产模式进行产业调整与升级，才能更好应对日趋激烈的竞争。

 

方案介绍：

 

德州仪器AM335X低功耗高性能工业评估板

 

 

TL335x-EVM-S是一个评估板，由核心板和评估底板组成。核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证，稳定可靠，可满足各种工业应用环境。TL335x-EVM-S主要应用于通讯管理、数据采集、人机交互、运动控制、智能电网等领域。该评估板基于TI Sitara系列AM3352/AM3354/AM3359 ARM Cortex-A8，高性能低功耗处理器设计。评估板接口资源丰富，引出双路千兆网口、LCD、HDMI、GPMC、CAN等接口，方便用户快速进行产品方案评估与技术预研。

 

规格参数：

 

 

瑞芯微RK3399低功耗小体积防死机工控医疗健康显示主板

 

 

 

 

由邮票孔核心板和底板组成的防死机主板I3399，是一款基于瑞芯微 RK3399高端便携式主板。核心板采用 8 层板工艺设计，确保稳定可靠，底板通过精简外设，将多种外设接口通过各种形态的连接器引出，接口布局合理，非常方便客户嵌入自有模具或是产品中。i3399 主板上默认增加了一组单片机，可有效的防止处理器死机，特别适合机器长期工作不关机的场景，用户无需关心单片机里面程序的工作机制，只要处理器出现死机现象，片机就会自动断开处理器电源，并重新上电。I3399是市面上首款基于 A53 四核，以及 A72 双核共六核的 64 位超高性能基于行业控制领域的开发板，主频高达 2GHz，其应用涵盖了工业及消费领域各类终端，包括智能家电、广告机/一体机、金融 POS 机、车载控制终端、瘦客户机、VOIP 视频会议、安防/监控/警务及 IoT 物联网等领域。

 

规格参数：

 

 

英伟达NVIDIA Jetson Xavier NX 21T算力5G智能巡检边缘计算盒子

 

 

 

21T算力5G智能巡检边缘计算盒子为一款基于NVIDIA® Jetson Xavier NX系列模块设计的计算平台，内置集成Xavier NX模块，预装 Ubuntu 18.04 操作系统，具备21TOPS浮点运算的AI处理能力，支持4G/5G功能，超强固轻型铝合金材料设计，无风扇结构传导被动散热，尺寸轻巧外观新颖，丰富IO接口类型，预留便于现场安装的底部支架，具备超长MTBF稳定运行能力，可应用于机器人、无人配送车、低空防御、智能巡检、智慧楼宇等自主化机器，是边缘端部署AI算力进行深度学习的理想载体。

 

规格参数：