Современная электроника №4/2021

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 14 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 4 2021 Граничные вычисления в промышленности 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. Дмитрий Кабачник (kabachnik@advantix-pc.ru ) Введение Одной из основных тенденций ИТ-индустрии в последние годы стало постоянное увеличение количества данных, которое генерируется, переда- ётся и, соответственно, обрабатывает- ся самыми различными электронными устройствами. Касается это в том чис- ле и промышленности, где всё активнее применяются технологии IoT (Internet of Things). Количество «умных» сенсоров, датчи- ков и других IIoT- устройств (Industrial Internet of Things) постоянно растёт. Компаниям необходимы новые реше- ния, 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 про- мышленности) использование облач- ных вычислений является не совсем целесообразным. Ведь передача огром- ного количества данных, которые гене- рируются датчиками, контроллерами и другим промышленным оборудовани- ем, создаёт огромный создаёт огромный трафик, снижающий пропускную спо- собность или банально в итоге слишком дорогой. С другой стороны, в современ- ных цифровых производствах полный отказ от облака также невозможен, слишком много удобств создаёт такая централизованная обработка данных. Частичным решением этого вопро- са стали так называемые «туманные» вычисления (см. рис. 1). Благодаря этой технологии сбор, хранение и обработ- ка данных происходят в локальной сети между конечным устройством и центра- ми обработки данных. Туманные вычисления подразуме- вают под собой децентрализованную систему, которая фильтрует инфор- мацию, передающуюся в ЦОД. Рас- ширением данной концепции стали периферийные или граничные вычис- ления, которые максимально органич- но дополняют концепцию облачно- го использования данных. Основной смысл данной концепции в осуществле- нии различных вычислений в преде- лах досягаемости конечных устройств. Применению этой концепции в про- мышленности в целом и в АСУ ТП в частности посвящена настоящая статья. Граничные вычисления Для начала более подробно рассмо- трим само понятие граничных вычис- лений. Под граничными вычислениями подразумеваются отдалённый монито- ринг и обработка данных непосред- ственно на IoT-устройствах или в пре- делах их досягаемости. Самое важное и очевидное отличие граничных вычислений от облачных и туманных заключается в том, что ана- лиз и сбор информации проводятся не в центрах обработки данных с центра- лизованной вычислительной средой, а непосредственно в том месте, где про- исходит генерация данных. Сферы применения туманных и гра- ничных технологий во многом пере- секаются, поэтому зачастую сложно сказать, по какой именно технологии построена ИТ-инфраструктура пред- приятия. Главное преимущество обеих концепций – существенное увеличение скорости передачи и анализа данных. Именно поэтому данные технологии применяются там, где важна обработ- ка информации и данных в реальном времени, например в промышленном IoT, машинном зрении, интеллектуаль- ном видеонаблюдении и др. На производстве или в промышленно- сти граничные вычисления позволяют своевременно реагировать на аварий- ные или нештатные ситуации, напри- мер на поломки и протечки различного оборудования. На такие сигналы необ- ходима максимально быстрая реакция, которуюне всегда возможно обеспечить при работе через удалённые облачные сервисы (из-за ограничений, связанных с пропускной возможностью канала). Также зачастую нет смысла переда- вать в облако различный «тяжёлый» тра- Рис. 1. Концепция облачных, туманных и граничных вычислений Облачные вычисления Туманные вычисления Граничные вычисления