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美信“云边端”协同为什么成为工业4.0进化主流?

  作者:监控易        来源:美信时代 发布时间:2022-02-24

1999年互联网爆发,2009年云计算概念兴起,到2019年边缘计算大热,算力中心经历了边缘到中心再到边缘的迁移。是什么驱动着算力的迁移?在互联网发展的20年间,无论是数据量还是应用场景,都发生了翻天覆地的变化,产业升级的需求驱动着数据结构向更优解升级,而产业升级的下一步大势所趋,在于云边端多端协同。

时间回到2008年。早期的云计算因为分布式计算、从互联网调取算力资源的优势,让企业设施有了更大的弹性部署空间,一度受到巨大的青睐。彼时技术圈乐观地认为,将来数据的处理以及应用,可以完全在云端而非本地完成。其时处于3G时代的尾声,移动终端已经被验证可以承担大部分PC端的网络职能,如社交、资讯获取等。

很显然,如今爆发式增长的数据量,已经远远超过了当时人们的想象力。在泛娱乐端,从4G时代起,视频这个流量巨兽涌入移动互联网,开启短视频和直播时代;在消费端,终端智能化产生的流量甚至远超智能移动设备,如车联网。这些都比较容易被人们直观感知到。

然而推动数据量大幅上升的,还有企业的数字化转型,以及工业物联网的大规模的部署。且数据量还在高速增长,据IDC预测,到2025 年,属于数据分析的全球数据总量将增长至现在的 50 倍,达到 5.2ZB。

数据量的飞速增长,并不是单纯对云端进行扩容就可以完全应对的。大量的数据汇聚到云端进行处理,带来的延迟逐渐让人无法忍受。在移动智能设备终端,延迟往往令实时互动滞后,严重影响体验;在制造业领域,监控瞬时数据量巨大,留给异常数据的处理窗口很小,传输延迟可能会造成巨大损失。若要完全借助“云计算”实现生活、生产的大数据处理,还要解决传输延迟,那投入的硬件成本将难以估量。

对于企业IT/OT来说,信息安全也是不得不考量的因素。底层数据往往属于战略机密,“太阳风”事件和近期的“阿帕奇漏洞”事件都说明,完全在云上存储和处理数据,严重依赖云端安全,对用户企业来说,这无异于脸上罩着脸盆裸奔。对信息安全的日益重视,也让纯“云计算”的技术路线被彻底否定。

与之相对的是,边缘计算能够在确保承载巨量数据同时,还能很好地控制传输成本,这得益于一系列技术的突破。期刊《计算机研究与发展》指出,7项核心技术极大推动了如今边缘计算的发展,它们包括网络、隔离技术、体系结构、边缘操作系统、算法执行框架、数据处理平台以及安全和隐私。依靠构建靠近数据端的数据处理体系,充分实现对计算需求的发现和处理,利用处理器+异构硬件加快数据处理效率,并通过更科学的数据处理架构实现数据的高并发、分布式读写,仅将关键数据上云,成为应对大数据量存储处理的解决方案,这就是企业数字化转型的下一步热门产业升级方向——“云边端协同”。

这两点特性

助力“云边端协同”成为时代风口

从宏观上来看,算力经历从“本地”到“云端”到“终端+边缘+云端”,平均每十年实现一次算力迁移。这种现象的背后,自有其产业规律;结合社会和技术两方面考量,这种驱动力就是成本和效率的平衡。

首先从技术层面来看。在短期内,实现“云边端协同”的技术关键点有2个,分别是5G和数据库升级。5G技术的率先提出与成熟,首先避免了从信息传输成本上被西方卡脖子。古人云“兵马未动粮草先行”强调了资源极其载体畅通的重要性,而在物联网时代,信息传输信道就是古时的粮道,5G的率先实现,避免了受制于西方专利的局面,实现了传输低成本,为工业物联网化搬走了一块绊脚石,也缓解了云计算的压力。

另一个关键点是数据库的迭代。物联网时代是巨量数据时代,数据库的效能是数据存储和处理的核心,目前市面上占主流的还是西方的关系型商业数据库,远远落后于生产力升级的步伐;面对更加复杂应用场景,只能采取多种数据库混用的解决方案,协调成本高、效率极低。而面向IT/OT专门设计的超融合数据库,满足高并发读写和分布式存储,并支持事务处理和实时检索,且具有极强的兼容性,才能成为“云边端协同”的基础设施。美信科技的Big River数据库恰好满足上述条件。

其次是社会层面。从“工业4.0”起,国内产业开始全面升级,生产场景由“IT”到“IT+OT”,海量应用场景得到释放;另一方面,西方“卡脖子”让国内制造业从上游被断供,这使得国产信创走上快车道,加速的“国产替代”进程让市场技术产品极大丰富。这两个因素让信创下游产业得以快速完成“云边端协同”体系的搭建,跨地区布局生产网点,实现战略扩张。在社会层面,“云边端协同”已然构架了生态支撑。

“云边端协同”实现

需循序渐进

构建“云边端协同”的生态,和长期的技术积累、面向场景的探索密不可分。

美信科技从创立之初,到现在赋能用户进行云边端产业升级,成为信创产业的赋能“标兵”,得益于把握住了未来网络世界发展的命脉——数据。

传统关系型数据库多面向商业场景开发,数据类型较为统一,无需面向复杂的生产场景,也对事务有较好的支持。这样的数据库很显然并不能满足将来多类型数据、复杂生产场景的使用需求,势必会从设备智能化、自动化等方面制约企业的数字化转型。在当时的市面上,传统关系型商业数据库的专利方受限于其产业规模,也缺乏向具体生产场景下沉、面向生产企业提供服务的驱动力;开源数据库又面临无人维护的困境,在可靠性上无法保障。

为此,美信科技毅然投身于数据这一未来互联网底层设施的建设之中。其推出的Big River超融合数据库,跟市面上同时期的数据库相比,可支持表状、Key Value、时序、内存四种主流数据格式,兼具关系型数据库的事务处理优势、NoSQL数据库的高效存取优势、时序数据库的实时检索优势;采用了双缓存技术,采集大数据可以存储在内存中,提高了数据的存储速度;分布式存储也更利于多终端的边缘计算。Big River数据库在开发之初,就具有了面向复杂应用场景的兼容性,和面向分布式终端部署的潜质,这为边缘计算的落地奠定了基础。Big River超融合数据库还采用了B+树算法,能更好地表达数据之间的逻辑关系,让企业数据可视化具有可行性,更好地赋能云边端一体化运维,降低人工成本。这些面向场景的设计思路让Big River超融合数据库完全适配如今“云边端协同”的技术趋势。

另一方面,美信科技采用完全自研的“苹果模式”,也让产品能够面向企业应用场景实现快速升级和完整的B端售后服务,同时避免被西方技术公司“卡脖子”。基于Big River数据库,美信科技针对IT场景打造了监控易泛IT一体化智能运维平台,实现了跨区域、跨网络、跨安全域的复杂场景数据采集;以及针对面向OT的美之信工业物联网平台,通过支持软件定义智能工厂赋能工业企业数字化转型。至此,美信科技已经打造了IT和OT领域的“云边端协同”服务体系,能够直接赋能企业数字化转型和工业生产的物联网建设。
在“信创”大背景下,美信科技“被集成”的业务思路,有助于赋能信创产业“云边端协同”生态建设。产品的易用性以及低代码的开发环境,瓦解了用户企业产业升级的技术壁垒,使得信创产品得以向下游企业快速落地,让国内产业吃到降本增效的技术红利。
 
回顾美信科技产品落地生产应用的过程不难发现,“云边端协同”虽说是企业数字化转型以及生产向物联网过度的必然结果,但打造与之相匹配的体系,却需要循序渐进。“云边端协同”体系首先要满足技术自主,再面向场景提炼共性,而后根据主流需求进行产品升级,再指导配套设施迭代和投入设施升级后的再生产。遵循这样的产业规律,才能在避免资源浪费、解决兼容性问题的基础上,在国内实现如此市场规模的产业升级。

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