基于8個(gè)被稱為支柱的高級特性,OpenFog聯(lián)盟已經(jīng)創(chuàng)建了一個(gè)開放的、可互操作的霧計(jì)算架構(gòu)。這8大支柱是安全性、可擴(kuò)展性、開放性、自主權(quán)、可靠性、靈活性、層次結(jié)構(gòu)和可編程性。下面談一談它們是如何應(yīng)用到自動化環(huán)境中的。
1.安全性: 如前所述,安全對霧環(huán)境至關(guān)重要。霧使生產(chǎn)系統(tǒng)能夠在端到端的計(jì)算環(huán)境中,安全地傳輸數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。在各種應(yīng)用中,可以動態(tài)地建立物到霧 (T2F)、霧到霧 (F2F) 和霧到云 (F2C) 的連接。
2.可擴(kuò)展性: 通過在本地處理大多數(shù)信息,霧計(jì)算可以減少從工廠到云端傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。這將提高生產(chǎn)資源和第三方提供商的成本效益,改善帶寬性能。可以動態(tài)縮放計(jì)算容量、網(wǎng)絡(luò)帶寬和霧網(wǎng)絡(luò)的存儲大小,以滿足需求。
3.開放性: OpenFog聯(lián)盟定義的可互操作架結(jié)構(gòu),可通過開放的應(yīng)用程序編程接口 (API) 實(shí)現(xiàn)資源透明和共享。API還使工廠的生產(chǎn)設(shè)備能夠連接到遠(yuǎn)程維護(hù)服務(wù)提供商和其它合作伙伴。
4.自主性: 霧計(jì)算提供的自主性,使得供應(yīng)商即使在與數(shù)據(jù)中心的通信受限或不存在的情況下,也能執(zhí)行指定的操作,實(shí)現(xiàn)與其它工廠資源共享。這可以通過及早發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生的故障和預(yù)測性維護(hù),來減少裝配線上的停工次數(shù)。即使云無法訪問或過載,關(guān)鍵系統(tǒng)仍可以繼續(xù)運(yùn)行。
5.可靠性/可用性/可維護(hù)性 (RAS): 霧節(jié)點(diǎn)的高可靠性、可用性和可維護(hù)性設(shè)計(jì),有助于在苛刻、執(zhí)行關(guān)鍵任務(wù)的生產(chǎn)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)順利運(yùn)行。這些屬性有助于遠(yuǎn)程維護(hù)和預(yù)測維護(hù)功能,并加快任何必要修復(fù)的速度。
6.靈活性: 霧計(jì)算允許在霧系統(tǒng)中快速進(jìn)行本地化和智能的決策。工廠生產(chǎn)設(shè)備的小故障可以得到實(shí)時(shí)檢測和處理,生產(chǎn)線可以迅速調(diào)整,適應(yīng)新的需求。靈活性還有助于實(shí)現(xiàn)預(yù)測性維護(hù),從而減少工廠停機(jī)時(shí)間。
7.層次性: 無論是否在生產(chǎn)制造現(xiàn)場,OpenFog定義的霧架構(gòu)都允許對設(shè)備或機(jī)器對霧、霧對霧和霧對云進(jìn)行操作。它還允許在霧節(jié)點(diǎn)和云上運(yùn)行混合的多個(gè)服務(wù)。對制造的監(jiān)視和控制、運(yùn)行支持和業(yè)務(wù)支持,都可以在多層霧節(jié)點(diǎn)的動態(tài)和靈活的層次結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn),工廠控制系統(tǒng)的每個(gè)組件都可以在層級結(jié)構(gòu)的最佳級別上運(yùn)行。
8.可編程性: 根據(jù)業(yè)務(wù)需要重新分配和重新調(diào)整資源,可以提高工廠的效率。基于霧的編程能力,可以對生產(chǎn)線和工廠設(shè)備進(jìn)行動態(tài)變更,同時(shí)保持整體生產(chǎn)效率。它還可以創(chuàng)建動態(tài)的價(jià)值鏈,并分析現(xiàn)場的數(shù)據(jù),而不是將其發(fā)送到云。
通過部署IIoT技術(shù),互聯(lián)的生產(chǎn)環(huán)境使制造企業(yè)獲益良多。不過,基本的挑戰(zhàn)依然存在,比如不兼容的系統(tǒng)和繁忙的網(wǎng)絡(luò)需要處理的數(shù)據(jù)量、速度和安全性。霧計(jì)算提供了開放的、可互操作的和安全的體系結(jié)構(gòu),使企業(yè)能夠從這個(gè)傳感器驅(qū)動的世界中獲得優(yōu)化的機(jī)會。
盡管霧計(jì)算仍然處于初期階段,但制造商和工藝工程師希望通過這種分布式的開放式架構(gòu)方法來幫助重新塑造生產(chǎn)制造世界,這將是一個(gè)巨大的機(jī)遇。