边缘计算 or SCADA，你选谁？

作为工业互联网创新发展的核心技术和重要支撑，边缘计算技术/产品在各领域的应用日趋广泛深入。

据 IDC 预测，2025 年全球物联网连接数将增长至 270 亿个，物联网设备数量将达到 1000 亿台，全球数据总量预计 2025 年将达到 163 个 ZB，而未来超过 70% 的数据和应用将在边缘产生和处理。

在凯捷管理顾问公司调研的全球800多家工业制造企业中，也列出了在工业4.0时代会有很大价值的技术，其中就有边缘计算。据Frost&Sullivan公司预测，到2022年，大约90%的工业企业将开始使用边缘计算，而且只是开始。

边缘计算

提到边缘计算，也许你感到很晦涩，我们来了解一下什么是边缘计算。

维基百科是这么定义的：

边缘计算是将计算应用程序，数据和服务的前沿从集中式节点推向网络的逻辑极端。在边缘计算中，数据在数据收集源附近处理，因此不再需要将数据传输到云或本地数据中心进行处理和分析。

边缘计算这个词不是很好解释，专业性的名词经常容易把人绕迷糊，对此，华为曾经用了一个生动的例子——章鱼。

作为最接近“边缘计算”的比喻，章鱼的大脑作为中央节点，只处理约40%的信息，主要负责总体协同；剩余大部分信息则由章鱼的触手(相当于边缘节点)独立处理。

边缘计算的结构和章鱼很相似，它是一种分布式计算，得到信息后无需把大量数据上传到远端管理平台，直接可以就近处理。

具体到我们熟悉的工业领域，工业中的边缘计算是将云端的优势带到了现场层。通过边缘计算，能够在工业的现场层实现数据的计算，从而进行预测性维护、质量检测等。

疑问来了

对于这一火热的概念，也有人提出了疑问：边缘计算是否与工厂制造中企业已经部署的设备/系统，如SCADA系统的功能类似？已经建立好的SCADA系统和控制系统能够很好满足自己的需求，为什么还要考虑边缘计算？

我们再来看下SCADA的定义：

SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。

通过SCADA系统，可实现生产数据实时采集、生产设备过程监控、生产设备异常报警等。

经过多年的发展，SCADA的功能和架构都已经相当成熟。应用场景是中大型设备、线体、车间、全厂甚至跨地域的企业。

SCADA的重点在于“数据采集和监控”，对数据采集的速度、数据处理的能力和数据呈现的效果的要求很高。在设备侧有一个RTU或者DTU之类的设备，能够同时实现采集数据和向上位机传输数据。

虽然说功能的全面性上SCADA更强，但是如果现场网络出现异常怎么办？即使网络没问题，海量数据上传是否需要占用大量带宽？就算网络超级快，又是否需要所有数据都上传后再运算，再给现场下发指令？出现问题能否及时了解并解决？

     各有优势，侧重不同

对比来看，边缘计算的用途是提供分析，SCADA系统重点在于数据采集和监控，这是两条不同的道路。工业边缘的出现就是解决传统工业系统不好处理、甚至解决不了的问题。

例如，石油公司在某个地区分布着数百个石油钻井平台，而数据中心或云所在公司位于数百甚至数千英里之外。每个石油钻井平台都必须拥有能够持续监控和分析关键参数的系统，比如井压指数水平，能够识别何时存在超过临界阈值的风险，从而让工作人员立即采取措施缓解风险。如果让这些数据返回数据中心，再进行分析并返回钻井平台进行操作，这样做可能会造成不合理的风险。

如果数据能够在接近产生数据的源头进行处理，意味着边缘计算和分析可能不把所有的数据向云端发送，而是将一些数据就地处理，诸如数据过滤、数据集成等。边缘系统可自行决定哪些数据要发送，向什么地方发送和什么时候发送。这样能够帮助工作人员快速解决工业设施通常会遇到的问题。

传统SCADA虽然能让企业方便地监控散布在各地的生产过程和设备仪表，然而随着工业智能化落地场景的不断增多，面对日趋增长的数字化和智能化互联协作需求，传统SCADA系统却力有不逮。

中国工程院院士邬贺铨曾在《从5G 2C到5G 2B》演讲中分享：

在过程监控与生产管理级，SCADA起着关键作用。SCADA 位于管理调度层，采集监控现场级数据，接受事件驱动，提供人机接口，实现告警处理、报表输出及可视化、动态模拟等。但本身和PLC协议开放性均不足，需针对性配置参数与应用程序才能实现PLC与SCADA通信。上位机的操作系统大都采用Windows，与底层不同，因此需与底层OT融合。

而边缘计算可以将IT和OT的优势结合在一起，让OT领域内的人员的在底层便可以使用自动化语言为上层的分析人员提供数据，而数据分析专家则可以在底层直接获取相关数据之后进行数据分析，边缘计算在其中起到的是桥梁的作用。

      边缘计算正流行

毫无疑问，边缘计算已成为未来发展的主要趋势，越来越多的人开始选择部署边缘计算设备。在今年工信部印发的《工业互联网创新发展行动计划（2021-2023年）》中也多次提及边缘计算：

鼓励装备企业综合运用5G、人工智能等新技术，打造自主作业、云端协同作业等智能化装备。支持信息技术与自动化企业打造边缘控制器、边缘云与智能网关，推动边缘计算与可编程逻辑控制器（PLC）、过程控制系统的融合，构建具备智能计算与实时优化能力的边缘工业控制系统。

总结说来，边缘计算能够比SCADA更加靠近设备，并对数据进行初步处理，在实时性和可靠性上能够满足工业要求，实现工业数据纵向集成，从而解决传统不好解决的问题。两者可谓各有优势，侧重不尽相同，在选择的时候还是需要根据自身应用场景考虑。（作者：彭瑜 来源：中国工控网）