在一座無人工廠,金屬板與機床的按壓聲不斷傳來,設備狀態指示燈泛著微微亮光,AGV 小車自動穿梭行進,生產秩序有條不紊。
在空曠的機場停機坪上,無人駕駛的拖車裝載著行李箱開往候機樓,遇到障礙物時能夠自動避讓,即使在信號微弱的地方也能夠正常行駛。
在云邊協同、開源理念等的加持下,上述物聯網應用場景正在從理想落地為現實。而從美好設想轉化為現實應用,離不開 EMQ 映云科技等物聯網產業鏈企業的積極貢獻。
云邊協同,讓數據發揮更大價值
近日,2023 全球邊緣計算大會召開,EMQ 聯合創始人兼 CPO 金發華發表了題為《EMQ 云邊協同 IoT 數據設施解決方案》的演講,分享了關于云計算、邊緣計算賦能 IoT 的洞察,介紹了 EMQ 的相關探索和經驗。
眾所周知,IoT 是一個萬億級的海量市場,云計算和邊緣計算的領域也非常廣泛,產業鏈的每個環節都在尋找適合自己的定位。而利用云邊協同的架構來高效、安全、快速地處理異構設備的連接和海量物聯網數據的匯聚,為數字化轉型企業提供更加全局化的彈性算力資源,正是 EMQ 探索的獨特定位。
EMQ 成立于 2017 年,是一家全球領先的開源物聯網數據基礎設施軟件供應商,交付開源云原生 MQTT 消息服務器和流處理數據庫,為企業云邊端的海量物聯網數據提供高可靠、高性能的實時連接、移動、處理與分析,構建面向未來的 IoT 平臺與應用,助力企業數字化、實時化、智能化轉型升級。
隨著智能終端的普及和 5G 網絡的規模建設,IoT 展現出了巨大發展潛力。IDC 預測,2026 年中國 IoT 市場規模將接近 3000 億美元。金發華分析,伴隨著 IoT 的逐漸普及,數據正在呈現爆發式增長的態勢,數據傳輸和管理面臨新的挑戰。
據悉,目前很多 IoT 業務將數據采集上云,但是一刀切上云并不可取,還需要具體問題具體分析。例如,數據在工廠和云端往返會增加時延,難以滿足工業場景對實時性的較高要求。又比如,隨著數據安全保護意識的不斷增強,人們不希望將所有數據都放在云端,而是需要本地處理以保證數據的安全性、隔離性。此外,考慮到傳輸成本和網絡覆蓋有盲區,為了保證實時響應,也沒有必要將所有數據都上云,在邊緣端處理反而能夠保證數據安全,幫助用戶節省成本。
綜上分析,云上處理還是邊緣端處理,并不是一個非此即彼的單選題。在金發華看來,云和邊是一個協同的過程,唯有讓數據在應該產生價值的地方進行計算和處理,才能產生更大的時效性和價值。
因此,云計算、邊緣計算將與 IoT 產生交集,而云邊協同、云原生等都將為 IoT 賦能。
云原生賦能,數據處理更高效靈活
當云原生與 IoT 交叉融合,將產生哪些新的關注點?
在金發華看來,IoT 云計算有三大特點。第一,大并發,IoT 設備規模龐大;第二,高吞吐,隨著設備連接數量的增加,吞吐量也將呈現幾何級數增長;第三,低時延,這是有效控制物理設備的前提條件。而云原生特性能夠支持 IoT 設備規模的彈性伸縮、發生故障時的快速恢復,最終達到設備和資源的高效利用。
提起 IoT 云原生,MQTT 協議是個繞不開的話題。MQTT 協議是基于發布/訂閱模式的物聯網通信協議,憑借簡單易實現、支持 QoS、報文小等特點,成為了物聯網領域當之無愧的主流協議,尤其是工業級應用場景,如汽車、制造、石油、天然氣等。
作為全球領先的開源物聯網數據基礎設施軟件供應商,EMQ 是 MQTT 協議的積極擁護者,其基于 MQTT 協議開發的 EMQX 目前在全球連接了 1 億多臺物聯網設備,下載量達 2000 多萬次,每月 4 萬多個活躍集群部署、11K+ Github Stars,已經成為開源社區最受歡迎的 MQTT 消息服務器,幫助企業實現數字化轉型。
邊緣原生加持,產生更多化學反應
更進一步,當邊緣原生遇到 IoT,又將產生怎樣的化學反應?
金發華表示,首先是邊緣計算,能夠提供實時的邊緣計算能力,將數據在邊緣端低時延、高安全、離線處理;其次是云邊協同,包括邊緣端與云端的數據協同能力和控制協同能力;再次是大規模分布式運維能力,在云中心實現大量計算、存儲節點的管理和監控等。
從邊緣端實現實時流計算來看,需要將 OT 世界采集到的數據與上層 IT 系統對接,提供基于 SQL 等高級語言的業務實現方法,采用可視化的流處理編輯能力,并提供可擴展算法和高級抽象的編程能力,以實現數據的低時延、高安全、離線處理,最終降低整個帶寬使用成本。
從數據、控制協同來看,首先是實現數據從邊緣到云端的協同,具體可通過實時的方式從邊緣端同步到云端,也可以通過線下批處理的方式定時將數據發送到云端。其次是控制協同,即從云到邊的能力,主要是從云端控制邊端的軟件或應用,以及實現系統級別的管理。
從大規模分布式運維能力來看,通過支持各種基于 K8s 的框架,如 KubeEdge 和 OpenYurt 等,可實現對部署在邊端軟件方便快捷的監控、管理和升級,就像操作手機 APP 一樣。
EMQ+X=EMQX:探索物聯網的無限可能
EMQ 聚焦于物聯網設備的連接、移動、處理、分析等,目前 EMQ 累計服務全球 50 多個國家與地區的 20,000 多家企業用戶,其中 400 多家已成為商用付費客戶,典型客戶包括華為、中國電科、中國移動、中國電信、國家電網、上汽、廣汽、臺積電、富士康、GM、Ericsson、Cisco 等。目前已形成車聯網、工業物聯網、電信、電力、能源、金融等多個行業的成熟解決方案,幫助全球大量品牌突破技術瓶頸、加速產業轉型升級。
其中,工業互聯網是需求最為旺盛、市場最為成熟的領域之一。金發華表示,在開發 MQTT broker 開源軟件時,EMQ 發現很多開源社區用戶提出了工業方面的需求,希望在人力成本越來越高的背景下,通過數字化技術幫助生產制造過程變得更加順暢,同時也希望在安全、時延等方面獲得更好的保障。
“物聯網是一個通用需求,目前工業、車聯網、新能源等領域用戶投入意愿較高,存在剛需。”金發華認為。EMQ 洞察客戶客戶需求出發,開發出了 IIoT 云邊協同—邊緣工業協議,目前已在某大型鋼廠的下一代智慧工廠得到應用。基于該協議,可對工廠現場控制系統和設備進行數據采集、傳輸、上傳,再進行數據的云端存儲和展現,以及必要的運算、配置和控制,以建立生產數據基礎,利用云邊協同一體化數據管理優勢,逐步形成適合于企業的數據管理方式,實現設備自治、產線協同、層級聯動、自動決策。
縱覽全球,我國在工業互聯網的數字化應用方面處于全球前列。金發華分析,如同我國在信用卡普及方面的相對落后促成了移動支付快速普及,工業領域相對薄弱的信息化基礎,反而帶來了后發制勝的機會。
當然,工業互聯網只是最具代表性的物聯網領域之一。在車聯網、運營商、新能源、電力、AIoT、金融與交付、石油石化等領域,EMQ 都擁有成功的實踐案例。
物聯網方興未艾,云邊協同賦能物聯網的潛力不可限量,EMQ 對未來前景也充滿信心。“公司名字 EMQ 與產品名字 EMQX 僅有一個 X 的差別,這不是巧合,而是代表了 EMQ 期望通過 EMQX 拓展物聯網無限空間、探索未來無限可能的信心。”金發華表示。
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