在采礦、新能源、石油和天然氣等眾多行業，在邊緣實施數據采集是在不斷變化、有時波動的市場中獲得競爭優勢的理想方式。

簡單地收集設備和過程現場數據并不能實現工業物聯網（IoT）技術數字化轉型的全部目標。一旦成功收集數據，就必須對其進行處理、優化和分析，以獲得過去、現在和未來的情報。這種完整的數據處理方法帶來了重大收益和競爭優勢。

邊緣計算是在遠程工業環境中收集和處理現場數據的理想方法。邊緣計算意味著數據被轉換得更接近其來源，更接近數據的來源。當數據在更接近其來源的位置進行處理時，在從企業發送和接收數據時，網絡流量將得到優化。通過優化流量和降低延遲，響應時間、帶寬、安全性等都得到了改善。

邊緣計算與各種邊緣連接解決方案協同工作，這意味著在需要數據的時間和地點更有效地獲取數據。隨著邊緣數據的可用性，我們能夠使用現代分析技術更好地了解系統如何工作，以提高效率，并在故障發生前采取糾正措施。

特別是對于石油和天然氣行業，工業物聯網技術的前景不一定是直接管理現有資產，而更多是對新資產的分類：有關業務和運營所有要素的信息。

通過老舊系統的現代化和對邊緣數據的實時監控，大大小小的組織都可以利用先進的技術提高效率，并為持續改進提供新的機會。這可能意味著利用邊緣數據分析優化生產，遠程監控預測性維護，虛擬仿真提高效率，等等。

此外，能源行業的更多生產商正試圖在許多不同的企業系統之間實時連接和共享數據，并提高現場SCADA和傳感器測量數據的可視性。該行業的所有領域都希望提高效率，從預防性維護轉向成本較低的預測性和基于狀態的維護。

邊緣計算新技術的潛力

在邊緣利用數據有助于優化流程和應用程序的數據驅動功能。幾個關鍵好處包括：

●減少網絡和帶寬使用。改進的數據速度和更低的延遲確保了實時采集和監視。在任務關鍵型應用程序中，僅幾秒鐘就可以使基于智能的系統完全不同。

●降低了成本。除了通過實施預測性維護和使用遠程監控時更少的外出出勤成本之外，還降低了在邊緣保護數據的相關成本。此外，當使用“on change”或發布/訂閱協議時，通信成本降低。

●緩解了安全問題。安全協議有助于啟用加密數據進行傳輸。此外，當數據在本地（邊緣）收集和分析時，它受到本地企業的安全保護。

●新的機遇。在邊緣架構實現數據采集時，用戶可以啟用新的工業物聯網用例，而無需為現有SCADA和控制系統增加負擔。

邊緣計算的一大好處還在于實時分析。收集和分析實時數據可以進行預測和基于狀態的監測。

預測性維護

預測性維護依賴于通過收集的數據對資產性能進行持續監控，這些數據可以對設備問題和可能的故障提供提前警告。預防性維護，如定期的設備維護和維護檢查，本身不會造成設備停機和成本上升。更先進的方法，如預測性維護，是必要的，以避免運營停機時間，維護現場安全，等等。

許多行業正在從基于時間的預防性維護轉向基于狀態的維護策略。只有通過可靠、實時的數據收集和分析，才能取得成功。除了技術優勢之外，擁有來自整個企業的不同數據集有助于深入了解業務的各個方面，可能會發現需要改進的其他方面。

具體來說，對于石油和天然氣行業來說，通過邊緣計算進行預測性維護可以幫助公司更多地關注業務，而不是運營。通過邊緣計算平臺解鎖預測性維護，減少了在傳統日常操作實踐上花費的時間。啟用遠程資產連接可以最大限度地減少始終在現場出勤的需要，減少在潛在危險場景中放置人力資源的需要，并增加后臺和前臺團隊之間的運維實踐效率。利用IIoT的功能，故障排除時間可以從幾天減少到幾分鐘，從而將更多的時間花在業務的其他戰略運營方面。

軟件解決方案：ThingWorx Kepware服務器和ThingWorx Kepware邊緣

Kepware擁有幫助連接、訪問和控制工業數據的軟件解決方案，例如Kepware的傳統ThingWorx Kepware服務器和ThingWorx Kepware Edge—這是一種新產品，允許Kepware的工業數據收集技術在Linux環境中運行。

ThingWorx Kepware服務器是業界領先的連接平臺，為應用程序提供單一的工業自動化數據源。平臺設計允許用戶通過一個直觀的用戶界面連接、管理、監視和控制各種自動化設備和軟件應用程序。

ThingWorx Kepware Edge提供現成的連接，使用戶能夠降低連接成本，并在數據采集和物聯網環境中更快地實現投資回報。軟件解決方案需要兼容的硬件才能正常工作，微嵌高馳作為一個關鍵的聯盟合作伙伴，提供廣泛的工業級設備組合，與Kepware軟件解決方案攜手合作。

ThingWorx Kepware Edge如何在“邊緣”解決常見的連接問題

●請求響應：ThingworxKepWare Edge將請求響應協議（如Modbus）轉換為“on data change”協議，例如OPC UA或MQTT。這使得生產部門可以通過這些連接發送較少的數據，從而節省投資于網絡基礎設施的資金。

●安全性：ThingWorx Kepware Edge直接在源位置收集數據，并將不安全的協議轉換為利用現代TLS的安全協議，從而減少網絡體系結構安全方面的費用。

●可靠性：通過使用遠程資產在本地托管Linux設備，公司可以使用現代行業標準協議獲得更可靠的數據傳輸能力，并可以最大限度地減少或消除數據丟失。

Kepware解決方案的關鍵和技術特點

●IoT-ready，將運營與IT連接起來，實現整個企業的商業智能和卓越運營

●與ThingWorx制造加速器的全本地集成，包括ThingWorx Controls Advisor應用程序，可在所有工廠之間提供遠程實時可視性，以實現連接

●與領先的虛擬機監控程序（如VMware和Hyper-V）兼容，可在公共和私有云上靈活部署

●與IT應用程序集成，可隨時從任何位置查看工廠倉庫和正在生產產品的數據.

●通過SSL和TLS增強消息傳遞安全性，跨各種網絡拓撲實現安全、經過身份驗證和加密的通信 

●高級應用程序安全功能以滿足站點安全要求

●對服務器、數據源和數據值的復雜訪問控制

●多種冗余選項可確保關鍵應用程序的恢復能力、高可靠性和正常運行時間

●可擴展的統一體系結構，提供了在單個服務器中組合驅動程序和使用多個協議的靈活性

●簡化的界面，便于安裝、配置、維護和故障排除

微嵌高馳作為關鍵硬件技術合作伙伴

微嵌高馳是值得信賴的、創新的工業通信和計算產品的領先供應商，也是Kepware的關鍵戰略合作伙伴。微嵌高馳提供全面的系統集成、硬件、以客戶為中心的設計服務和全球物流支持。

邊緣計算解決方案可方便數據在生成源或附近的數據處理，并作為云、數據中心或網絡操作中心的分散擴展。這使得機器、工藝設備等在本地現場的集成變得更加容易，延遲更少。微嵌高馳提供了全面的邊緣解決方案，從智能平臺到加固網關等，這些解決方案與Kepware軟件解決方案兼容。

危險環境要求

此外，對于石油和天然氣應用，一些硬件設備需要為1級2類或C1D2。大多數設備都需要這種分類，因為碳氫化合物生產和加工過程中存在的氣體和液體通常會產生火災或爆炸危險，其程度可能會非常的危險。由于這一現實，進入這些區域的技術必須涉及設計、施工和操作要素，以使燃燒或爆炸的可能性保持在可接受的低水平。

從人機界面（HMI）、嵌入式自動化計算機、I/O模塊、網絡網關、以太網交換機等方面，微嵌高馳提供C1D2認證解決方案，幫助您的組織滿足危險場所的需求。微嵌高馳利用在工業自動化行業15年的經驗和戰略技術合作伙伴網絡設計不同的產品和解決方案。使用微嵌高馳，您可以為所有類型的現場位置提供可靠、堅固的解決方案。 

Kepware和微嵌高馳合作得更好

Thingworx Kepware Edge通過獲取工業數據并將其轉換為MQTT、OPC UA或Thingworx AlwaysOn，解決了連接難題；然而，Thingworx Kepware Edge仍然需要部署在硬件設備上，例如微嵌高馳工業設備。為了成為合作伙伴，微嵌高馳設備經過嚴格的測試，以確保這兩種產品能夠成功地協同工作。

測試包括處理10000個不同數據類型和掃描速率的標簽，并將數據發送到OPC UA客戶端和MQTT代理。微嵌高馳是Kepware的上市硬件合作伙伴，并已成功完成一個或多個型號的測試。 

對于該領域的許多人來說，要想獲得他們需要的數據、何時需要數據以及如何需要數據都是一件很困難的事情。為了幫助客戶解決這些問題，微嵌高馳和Kepware將繼續合作，作為其戰略聯盟的一部分，旨在使數據連接更容易和更有效地利用。IIoT和工業4.0的方案現在很容易實現。