从复杂走向可管可控的工业边缘方案

制造业的边缘革命 

工厂车间正在经历一场革命。Omdia报告称，高达46%的制造商计划在未来18个月增加边缘投资。边缘计算已从实验性技术转变为战略性紧迫事项。 

边缘计算投资增长的主要驱动因素是什么？答案是各种优先事项的灾难性风暴：在日益脆弱的数字格局中对网络安全的担忧加重、数据隐私需求增长（在国际关税争端中尤其严重）、减少生产成本的压力以及任务关键生产流程中对近零延迟的要求。 

然而一个悖论随之显现，旨在简化运营的技术本身却带来了复杂性。实施挑战和安全漏洞日益凸显——在行业人才短缺的背景下尤为棘手，此时技术人才既稀缺又至关重要。 

工业边缘平台应运而生，成为这一复杂性难题的绝佳解决方案。这些平台为管理设备、数据和应用提供全面的工具包，同时通过类似加密和集中式监控等精密保护措施巩固安全性，从而将边缘从漏洞转变为堡垒。 

不断发展的平台格局：新生态初现雏形 

工业边缘平台生态已演变成一套丰富多元的解决方案组合，针对制造业全领域的差异化需求提供针对性解决方案： 

• 网络解决方案提供商：Belden和赫优讯等参与者将连接专业知识带到生产现场，专注于强大的连接和无缝部署

• 工业自动化专家：西门子、施耐德电气和艾默生等巨头利用数十年的OT（运营技术）知识交付全面的可扩展边缘解决方案

• 硬件创新者：戴尔、诺基亚和研华科技提供工业级的计算解决方案，完美地利用先进的AI能力弥合OT-IT鸿沟

• 顶级云服务商：云巨头将其主导地位从数据中心扩展到工厂车间

• 独立软件供应商：German Edge Cloud、Crosser和Software AG等专业公司专注于提供卓越的边缘软件 

这种多样性指明了平衡关键因素的多条路径：OT集成、数据连接、网络安全和可扩展性，这四大支柱构成了战略边缘投资的根基。 

平台示例：边缘计算领域的创新 

以下是一些成熟和新兴工业边缘平台，各自都拥有独特的能力在竞争格局中脱颖而出。详细的平台分析请见Omdia的《工业边缘和自动化未来》报告。 

Belden Horizon Edge（2022年）是一款以OT为中心的强大解决方案，重点关注连接和网络安全，可实现轻松集成并最大限度降低对云的依赖。该解决方案完美适配不同规模的企业，为石油天然气、公共事业、水务/污水处理、交通运输及智慧城市等垂直领域提供分布式智能与无缝远程管理能力。 

• Belden Horizon Edge以OT为核心，是连接领域的实力之选。其令人印象深刻的库中拥有超过300个预构建驱动程序，这将工业数据源集成的挑战转变为简单的复选框勾选操作。该平台的开放架构支持西门子MindSphere和亚马逊云科技的Industrial Data Fabric等第三方工具。

• Horizon的真正独特之处在于其双重连接方法：安全远程访问（SRA）在需要时交付按需加密的VPN连接，而持久数据网络（PDN）通过始终在线的VPN连接保持连续的数据流。创新的虚拟节点功能为传统设备注入新活力，使它们能无缝连接到现代网络中。 

诺基亚MX Industrial Edge（MXIE）（2021年）和MX Grid（2024年）是一个拥有5G集成和分布式AI的坚固的关键任务本地平台，专为制造（离散制造和流程制造）、采矿、港口和机场等工业园区设计。该平台服务于绿地或棕地客户、终端客户和机器制造商。该解决方案具备可扩展性，采用“按需购买”的服务型订阅模式，涵盖硬件与软件，并提供多种容量配置选择。 

• 诺基亚巧妙地将其电信DNA转换到工业领域，通过MX Industrial Edge这一平台实现工业运营与先进连接技术的完美结合。该平台与5G专网的无缝集成创造了传统自动化供应商无法媲美的连接基础。 

• MXIE的集中化设备和微服务管理方法为复杂的情况带来秩序，同时所有硬件型号均支持GPU，从而确保了AI就绪性。诺基亚Industrial Application Catalog提供可直接部署的解决方案，包括诺基亚自主研发的视觉定位与物体检测以及实时扩展现实多媒体应用。

• 也许最令人印象深刻的是MXIE的弹性，即便在数据中心连接故障时，也能保持运营。其“按需购买”订阅模式保持成本与价值一致，既适用于工业园区，也适用于独立部署。

• 对于需要高正常运营时间的工业场所来说，诺基亚MX Grid利用多个MXIE边缘节点打造一个提供冗余和可扩展性的分布式系统，相较于孤立的边缘部署简化了管理。诺基亚 MX Grid支持灵活的微边缘部署，可根据特定应用需求量身定制。 

施耐德电气工业边缘（2024年）是一款多功能边缘管理工具，集成AI能力以实现运营智能化，为在多个场所运营的大型企业和最终用户提供集中化管理能力，并具备可根据特定运营需求调整的定制化边缘AI能力。该平台使拥有分布式设施的OEM（原始设备制造商）能够通过统一的设备和生产线管理提供增值服务。其应用领域涵盖公用事业（水管理、能源管理）、石油与天然气、食品与饮料以及数据中心等多个行业。 

• 施耐德电气工业边缘平台重新构想设备管理，实现零接触自动接入、配置与监控。集成式AI引擎是其突出的功能，使边缘AI更加普及，制造商无需专业知识就能开发和部署AI。 

• 该平台的部署灵活性（即支持云端和本地配置）使制造商能够控制其边缘战略，同时保持对设备群的全面可视性。定制工作流和应用扩大了其能力，而与现有SCADA（数据采集与监视控制）和MES（制造执行系统）系统的集成则保护了之前的投资。 

西门子工业边缘（2020年）是一个全面的生态，配备无与伦比的开发工具和企业集成能力，专为设备制造商提供专业化解决方案，同时还服务于食品和饮料、汽车、电子、机械、公用事业等多个工业垂直行业的终端客户和系统集成商。对于中小企业（SME），它提供即用型解决方案，可用于满足不同的运营规模和要求。 

• 西门子工业边缘可能是目前可用的最全面的工业边缘生态。其与企业系统和数字孪生技术的绝佳集成打造了从生产现场到管理层的无缝连接。 

• 该平台的微服务架构为模块化应用部署提供了灵活的基础，而其以Mendix低代码平台、边缘应用发布工具、专用SDK（软件开发工具包）和GitHub集成为特色的开发环境使制造商能够以前所未有的轻松方式创建自定义应用。 

• 完整的AI套件（推理服务器、模型管理器、监控器、代理）是标配，同时具备将HMI（人机界面）和PLC（可编程逻辑控制器）软件直接带入边缘的虚拟化自动化能力。外部数据库支持（OSIsoft PI、InfluxDB）和数据湖集成完善了整体功能，而与数字孪生、西门子Xcelerator和Insights Hub的紧密联系则打造了一个统一的数字化企业。 

  
  

博世力士乐ctrlX CORE/AUTOMATION（2020年）根据第一性原理重新构想了自动化，专为工业设备制造商、制造商和系统集成商打造，提供具备实时性、安全性及可扩展性的边缘计算能力，同时支持传统系统无缝集成。该平台强调去中心化数据管理、开放性（避免供应商锁定）和模块化，支持供应商通过基于应用的方法创建定制的自动化解决方案。该平台为包括汽车、电子、食品和饮料、机器制造、药品、能源、公用事业和消费品在内的各行各业提供支持。 

• 博世力士乐的ctrlX平台代表的不仅是工业自动化的一次演进，更是一场革命。它基于Linux实时操作系统构建，实现了曾被认为不可能的任务：确定性控制与通用计算在同一硬件上共存。 

• 这种架构的突破实现了独特的分布式边缘方法，同时ctrlX DataLayer创建了一种无需持续的中央管理便可连接边缘节点的去中心化数据编织，形成真正的点对点工业网络。 

• 该平台的基于应用的方法将用户从僵化的编程环境中解放，在ctrlX OS Store中提供16个类别的80多款应用。这一开放的生态邀请供应商开放和发布应用，提供包括SDK、设计工具、API和集成工具在内的全面开发者资源支持。 

Dell NativeEdge（2023年）兼具IT优势，满足OT需求，瞄准制造、零售、能源和智慧城市领域的大型客户，这些客户需要在边缘侧部署企业级计算能力以运行AI/ML工作负载。该平台以无缝的混合云或多云集成、集中化管理以及远程管理能力为特色。戴尔通过与ISV合作，提供可直接部署的蓝图套件，为客户交付全面的解决方案。 

• Dell NativeEdge为远程边缘部署带来企业级管理能力，可统一协调虚拟机管理程序环境中的VM工作负载及Kubernetes集群上的容器化应用。 

• 其面向超过50家ISV软件合作伙伴（包括Claroty、Litmus、Crosser、康耐视、Telit和PTC）的可直接部署的蓝图目录缩短了价值实现时间，同时支持定制软件以确保灵活性。该平台的AI工具包优化并部署了深度学习模型，并内置对NVIDIA AI Enterprise框架的支持。 

平台与单点解决方案的抉择困境：如何穿越决策迷宫 

选择综合性边缘平台还是专注的单点解决方案是工业数字化战略中最具影响力的决策之一。 

边缘平台需要大量投资，并且通常将成本结构从资本支出转为运营支出模式。高昂的前期成本和较长的实施周期必须与长期战略价值相权衡。 

数字成熟度成为关键因素——平台需要以连接性和基础设施为基础，而并非所有组织都具备这些条件。对于具有专注用例和有限位置的小型制造公司来说，单点解决方案往往提供了一个更合适的切入点。 

单点解决方案的优势很有吸引力：快速部署、更低的初始投资以及操作的简便性使它们非常适合需求明确、要求有限且增长预期适中的环境。 

相反，边缘平台在需要可扩展性、集中化管理、全面集成以及复杂的运营管理的场景中表现出色。对于追求先进的数据处理和适应性解决方案的行业而言，它们代表着面向未来的选择。 

小型可扩展边缘平台已成为一条中间路径，因为其提供了专注的功能，同时具备扩展潜力。这些平台弥合了简单应用和全面集成的生态之间的差距，从而提供了一种重要的战略选项。 

当今环境的一个显著弱点是第三方设备和服务的集成具有挑战性。大多数平台针对自有供应商生态进行优化，这可能导致潜在的锁定效应。2024年，行业领导者ABB/贝加莱、凯捷、微软、罗克韦尔自动化、施耐德电气/剑维软件以及西门子发起了MARGO计划，旨在通过建立开放标准来解决这一局限性，实现边缘设备、应用程序和编排软件之间的无缝互操作性。 

无论选择单点解决方案还是综合平台，一个精心规划的部署战略仍然至关重要，可避免孤立的实施、冗余系统和不必要的复杂性等陷阱，从而确保边缘计算兑现其简化承诺，而不是带来新的复杂性。 

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