工业平板电脑

在采矿、新能源、石油和天然气等众多行业，在边缘实施数据采集是在不断变化、有时波动的市场中获得竞争优势的理想方式。

简单地收集设备和过程现场数据并不能实现工业物联网（IoT）技术数字化转型的全部目标。一旦成功收集数据，就必须对其进行处理、优化和分析，以获得过去、现在和未来的情报。这种完整的数据处理方法带来了重大收益和竞争优势。

边缘计算是在远程工业环境中收集和处理现场数据的理想方法。边缘计算意味着数据被转换得更接近其来源，更接近数据的来源。当数据在更接近其来源的位置进行处理时，在从企业发送和接收数据时，网络流量将得到优化。通过优化流量和降低延迟，响应时间、带宽、安全性等都得到了改善。

边缘计算与各种边缘连接解决方案协同工作，这意味着在需要数据的时间和地点更有效地获取数据。随着边缘数据的可用性，我们能够使用现代分析技术更好地了解系统如何工作，以提高效率，并在故障发生前采取纠正措施。

特别是对于石油和天然气行业，工业物联网技术的前景不一定是直接管理现有资产，而更多是对新资产的分类：有关业务和运营所有要素的信息。

通过老旧系统的现代化和对边缘数据的实时监控，大大小小的组织都可以利用先进的技术提高效率，并为持续改进提供新的机会。这可能意味着利用边缘数据分析优化生产，远程监控预测性维护，虚拟仿真提高效率，等等。

此外，能源行业的更多生产商正试图在许多不同的企业系统之间实时连接和共享数据，并提高现场SCADA和传感器测量数据的可视性。该行业的所有领域都希望提高效率，从预防性维护转向成本较低的预测性和基于状态的维护。

边缘计算新技术的潜力

在边缘利用数据有助于优化流程和应用程序的数据驱动功能。几个关键好处包括：

●减少网络和带宽使用。改进的数据速度和更低的延迟确保了实时采集和监视。在任务关键型应用程序中，仅几秒钟就可以使基于智能的系统完全不同。

●降低了成本。除了通过实施预测性维护和使用远程监控时更少的外出出勤成本之外，还降低了在边缘保护数据的相关成本。此外，当使用“on change”或发布/订阅协议时，通信成本降低。

●缓解了安全问题。安全协议有助于启用加密数据进行传输。此外，当数据在本地（边缘）收集和分析时，它受到本地企业的安全保护。

●新的机遇。在边缘架构实现数据采集时，用户可以启用新的工业物联网用例，而无需为现有SCADA和控制系统增加负担。

边缘计算的一大好处还在于实时分析。收集和分析实时数据可以进行预测和基于状态的监测。

预测性维护

预测性维护依赖于通过收集的数据对资产性能进行持续监控，这些数据可以对设备问题和可能的故障提供提前警告。预防性维护，如定期的设备维护和维护检查，本身不会造成设备停机和成本上升。更先进的方法，如预测性维护，是必要的，以避免运营停机时间，维护现场安全，等等。

许多行业正在从基于时间的预防性维护转向基于状态的维护策略。只有通过可靠、实时的数据收集和分析，才能取得成功。除了技术优势之外，拥有来自整个企业的不同数据集有助于深入了解业务的各个方面，可能会发现需要改进的其他方面。

具体来说，对于石油和天然气行业来说，通过边缘计算进行预测性维护可以帮助公司更多地关注业务，而不是运营。通过边缘计算平台解锁预测性维护，减少了在传统日常操作实践上花费的时间。启用远程资产连接可以最大限度地减少始终在现场出勤的需要，减少在潜在危险场景中放置人力资源的需要，并增加后台和前台团队之间的运维实践效率。利用IIoT的功能，故障排除时间可以从几天减少到几分钟，从而将更多的时间花在业务的其他战略运营方面。

软件解决方案：ThingWorx Kepware服务器和ThingWorx Kepware边缘

Kepware拥有帮助连接、访问和控制工业数据的软件解决方案，例如Kepware的传统ThingWorx Kepware服务器和ThingWorx Kepware Edge—这是一种新产品，允许Kepware的工业数据收集技术在Linux环境中运行。

ThingWorx Kepware服务器是业界领先的连接平台，为应用程序提供单一的工业自动化数据源。平台设计允许用户通过一个直观的用户界面连接、管理、监视和控制各种自动化设备和软件应用程序。

ThingWorx Kepware Edge提供现成的连接，使用户能够降低连接成本，并在数据采集和物联网环境中更快地实现投资回报。软件解决方案需要兼容的硬件才能正常工作，微嵌高驰作为一个关键的联盟合作伙伴，提供广泛的工业级设备组合，与Kepware软件解决方案携手合作。

ThingWorx Kepware Edge如何在“边缘”解决常见的连接问题

●请求响应：ThingworxKepWare Edge将请求响应协议（如Modbus）转换为“on data change”协议，例如OPC UA或MQTT。这使得生产部门可以通过这些连接发送较少的数据，从而节省投资于网络基础设施的资金。

●安全性：ThingWorx Kepware Edge直接在源位置收集数据，并将不安全的协议转换为利用现代TLS的安全协议，从而减少网络体系结构安全方面的费用。

●可靠性：通过使用远程资产在本地托管Linux设备，公司可以使用现代行业标准协议获得更可靠的数据传输能力，并可以最大限度地减少或消除数据丢失。

Kepware解决方案的关键和技术特点

●IoT-ready，将运营与IT连接起来，实现整个企业的商业智能和卓越运营

●与ThingWorx制造加速器的全本地集成，包括ThingWorx Controls Advisor应用程序，可在所有工厂之间提供远程实时可视性，以实现连接

●与领先的虚拟机监控程序（如VMware和Hyper-V）兼容，可在公共和私有云上灵活部署

●与IT应用程序集成，可随时从任何位置查看工厂仓库和正在生产产品的数据.

●通过SSL和TLS增强消息传递安全性，跨各种网络拓扑实现安全、经过身份验证和加密的通信 

●高级应用程序安全功能以满足站点安全要求

●对服务器、数据源和数据值的复杂访问控制

●多种冗余选项可确保关键应用程序的恢复能力、高可靠性和正常运行时间

●可扩展的统一体系结构，提供了在单个服务器中组合驱动程序和使用多个协议的灵活性

●简化的界面，便于安装、配置、维护和故障排除

微嵌高驰作为关键硬件技术合作伙伴

微嵌高驰是值得信赖的、创新的工业通信和计算产品的领先供应商，也是Kepware的关键战略合作伙伴。微嵌高驰提供全面的系统集成、硬件、以客户为中心的设计服务和全球物流支持。

边缘计算解决方案可方便数据在生成源或附近的数据处理，并作为云、数据中心或网络操作中心的分散扩展。这使得机器、工艺设备等在本地现场的集成变得更加容易，延迟更少。微嵌高驰提供了全面的边缘解决方案，从智能平台到加固网关等，这些解决方案与Kepware软件解决方案兼容。

危险环境要求

此外，对于石油和天然气应用，一些硬件设备需要为1级2类或C1D2。大多数设备都需要这种分类，因为碳氢化合物生产和加工过程中存在的气体和液体通常会产生火灾或爆炸危险，其程度可能会非常的危险。由于这一现实，进入这些区域的技术必须涉及设计、施工和操作要素，以使燃烧或爆炸的可能性保持在可接受的低水平。

从人机界面（HMI）、嵌入式自动化计算机、I/O模块、网络网关、以太网交换机等方面，微嵌高驰提供C1D2认证解决方案，帮助您的组织满足危险场所的需求。微嵌高驰利用在工业自动化行业15年的经验和战略技术合作伙伴网络设计不同的产品和解决方案。使用微嵌高驰，您可以为所有类型的现场位置提供可靠、坚固的解决方案。 

Kepware和微嵌高驰合作得更好

Thingworx Kepware Edge通过获取工业数据并将其转换为MQTT、OPC UA或Thingworx AlwaysOn，解决了连接难题；然而，Thingworx Kepware Edge仍然需要部署在硬件设备上，例如微嵌高驰工业设备。为了成为合作伙伴，微嵌高驰设备经过严格的测试，以确保这两种产品能够成功地协同工作。

测试包括处理10000个不同数据类型和扫描速率的标签，并将数据发送到OPC UA客户端和MQTT代理。微嵌高驰是Kepware的上市硬件合作伙伴，并已成功完成一个或多个型号的测试。 

对于该领域的许多人来说，要想获得他们需要的数据、何时需要数据以及如何需要数据都是一件很困难的事情。为了帮助客户解决这些问题，微嵌高驰和Kepware将继续合作，作为其战略联盟的一部分，旨在使数据连接更容易和更有效地利用。IIoT和工业4.0的方案现在很容易实现。