工業邊緣運算如何驅動數位分身的回饋迴路

邊緣運算的數位分身 

隨著工業營運變得更加互聯和數據驅動,組織需要更好的方法來即時了解其實體資產的狀況。數位分身透過建立反映現實世界狀況的虛擬表示來彌補這一差距。儘管有些數位分身是為了設計和模擬而開發的,但營運數位分身透過即時數據與部署的資產保持活躍連接。這使得組織能夠更清晰地了解資產性能和系統行為。 

對於營運數位分身而言,數據必須快速從工業設備和感測器傳輸到可以使用它的系統。邊緣運算將此處理更接近實體資產,允許數據在本地收集和處理,同時減少對雲端的依賴。這對於需要低延遲和及時響應的工業應用尤其重要。 

一旦處理後的數據到達數位分身,它會提供實體系統的更新視圖,並支持可以為決策和行動提供資訊的洞察。隨著情況的變化,新的營運數據變得可用,數位分身會持續更新。這種實體世界和數位世界之間的持續交換形成了數位分身回饋迴路。 


數位分身回饋迴路如何運作? 

為了分解數位分身回饋迴路,我們可以從數據在實體世界和數位世界之間移動時,每個階段所扮演的角色來看: 

實體資產 → 感測器和數據 → 邊緣運算 → 數位分身 → 洞察和決策 → 行動 → 實體資產 

  • 實體資產和感測器:感測器和聯網設備捕捉溫度、振動、壓力、速度和能源消耗等操作數據。相機還可以為機器視覺應用提供視覺數據。
  • 邊緣運算:數據在機器附近收集和處理,然後將相關資訊發送給數位分身。
  • 數位分身:虛擬表示根據真實世界的營運數據更新,提供實體資產當前狀態和性能的可見性。
  • 洞察和決策:營運數據可以揭示需要注意的變化,例如異常振動、溫度升高或調整機器參數的機會。
  • 行動:由此產生的決策應用於實體環境。感測器捕捉新狀況,過程重新開始。 

這就形成了回饋迴路,使數位分身持續與實體世界的變化保持連接。

 

邊緣運算在數位分身中扮演什麼角色? 

邊緣運算將數位分身處理更接近實體世界。邊緣電腦不是完全依賴遠端雲端基礎設施,而是在機器和產生數據的設備附近處理營運數據。但在邊緣運作也帶來了傳統個人電腦通常無法滿足的硬體要求。 

要求 

工業邊緣電腦 

傳統個人電腦 

即時邊緣處理 

在機器和感測器附近處理營運數據 

通常為通用運算而設計 

工業連接 

支援工業 I/O,例如 COM、LAN、USB、CAN 和應用特定介面 

主要支援標準消費/商業介面 

擴展和人工智慧加速 

支援 PCIe、M.2、GPU 和用於應用特定工作負載的人工智慧加速器 

擴展取決於 PC 外形尺寸和平台 

堅固的運作 

設計用於溫度變化、衝擊、振動和惡劣的工業環境 

主要為受控的室內環境而設計 

電源輸入 

可支援寬範圍直流電源和工業電源要求 

通常圍繞標準交流電源設計 

持續部署 

專為實體資產附近的長期運作而設計 

主要為辦公室或一般運算環境而設計 

遠端管理 

可支援頻內和頻外管理,用於遠端監控和復原 

遠端管理功能因平台而異 

這些需求顯示了為何邊緣 運算在 數位分身架構中扮演著重要的角色。為了支援完整的意見回饋循環,硬體必須能夠在邊緣 連線、處理、加速和操作。 

 

Premio 如何在邊緣為數位分身提供動力 

憑藉 35 年以上的強固型邊緣運算經驗,Premio 開發的解決方案旨在滿足實際數位分身部署的效能和可靠性需求。這些解決方案匯集了在數位分身回饋循環中連線、處理、加速和操作所需的關鍵功能。 

連線:連接實體資產和資料來源 

綜合 I/O 

Premio 的工業邊緣電腦和 LLM 邊緣 AI 伺服器提供全面的板載 I/O,用於將實體設備連接到數位分身環境。透過支援COM、CAN、USB、LAN 和數位 I/O,它們可以連接各種感測器和工業設備,同時支援操作數據的連續流動。 

對於具有特定安裝要求的部署,Premio 還提供單側 I/O 邊緣電腦,例如 VCO 和 KCO 系列。透過將關鍵連接放在一側,此設計簡化了電纜佈線和系統整合,尤其是在空間受限的工業環境中。 

模組化 EDGEBoost I/O 

當板載 I/O 無法滿足額外連接需求時, Premio 的 EDGEBoost I/O (EBIO) 提供 一種模組化方式來擴展工業電腦。使用者可以根據特定的部署需求,將 EDGEBoost I/O 模組 與固定的板載 I/O 搭配使用。可用的選項包括: 

  • LAN & PoE: 新增 RJ45 或 M12 LAN/PoE 連接埠,用於相機、感測器和其他網路設備,並提供 10GbE 選項,適用於更高頻寬的應用。
  • USB & 序列埠: 新增 USB 或 COM 連接埠,用於額外的工業設備和周邊設備。 
  • M.2 擴充: 根據應用需求,新增 5G 連線功能、 NVMe 儲存或 AI 加速。 

EDGEBoost I/O 還可以為 支援的 Premio 工業電腦添加頻外 (OOB) 管理,提供用於遠端監控和復原的專用介面。 

探索 EDGEBoost I/O 模組 >>

處理:在邊緣處理操作數據 

多種處理器架構 

數位分身工作負載的處理需求可能差異很大。Premio 提供由Intel、AMD 和 NVIDIA Jetson 處理器驅動的運算解決方案,為 不同程度 的效能和功耗提供選擇。 

  • Intel: 從節能的 Intel Atom 處理器到用於要求更高邊緣工作負載的 Intel Core、Core Ultra 和 Xeon 處理器。
  • AMD: 精選解決方案 支援 AMD Ryzen 處理器,實現高效能多核心運算。
  • NVIDIA Jetson: 用於邊緣 AI 推理、電腦視覺和其他加速工作負載的整合式 CPU 和 GPU 運算。

Premio 與領先的處理器技術供應商緊密合作,作為Intel Prestige Partner、NVIDIA Elite Partner 和 AMD Embedded Partner。這些合作夥伴關係支持 Premio 在其工業邊緣運算產品組合中整合最新運算技術的能力。 

加速:邊緣的 GPU 加速運算 

隨著數位分身工作負載變得越來越高要求,某些應用程式需要 超越 單純的 CPU 處理能力來提升運算性能。獨立 GPU 為 3D 視覺化、模擬、AI 推理和電腦視覺等工作負載提供了所需的平行處理能力,將高效能加速直接帶到邊緣。 

獨立 GPU 加速 

Wistia Video

Premio 提供工業級 GPU 電腦和堅固型邊緣 AI 工作站,旨在支援 NVIDIA 專業 GPU,以應對要求嚴苛的數位分身工作負載。主要功能包括: 

  • 最新的 NVIDIA GPU 架構: 支援 NVIDIA 專業 GPU,包括最新的 RTX PRO Blackwell 架構。
  • 彈性的 GPU 配置: 選項範圍從薄型 GPU 到 全長雙插槽 (FHFL) GPU,以滿足不同的效能需求。 
  • 雙 GPU 支援: 精選的 Premio 電腦支援 多達兩個 FHFL 雙插槽 GPU ,用於運算密集型工作負載。