Eclipse基金会发布白皮书,阐述其通过开源软件管理和运营边缘计算环境的新愿景。这些挑战是不同的,因为边缘计算的挑战混合了运营技术(OT)、信息技术(IT)和云计算环境的挑战。OT是指组织用来控制和自动化设备、流程和事件的硬件和软件,包括结果数据的管理,IT是指组织赖以支持其业务的业务系统、工作流、流程和数据使命。边缘计算带来的挑战如下:OT部署在不同行业差异很大。在制造工厂部署固定工业自动化设备的保护和管理,在能源和公用事业等行业部署远程资产,在交通、铁路、矿业和农业等行业部署远程资产是移动应用。每个行业都有自己的标准和认证,以确保领域知识、最佳实践和安全性的维护和应用。这些不同的要求使得拥有广泛标准化的边缘计算硬件更具挑战性。.硬件设计在价格、性能、环境和整体功能之间进行权衡对于要求最苛刻的边缘应用程序,通常会在价格、性能和由环境和操作要求驱动的整体功能之间进行权衡。工作温度、冲击和振动、污染预防、安全性以及尺寸、重量和功率(SWaP)等因素都会对硬件设计产生影响。其他边缘应用程序可能受价格、性能或特定功能要求的驱动,最常见的是针对特定情况的应用程序或硬件。工业物联网的通信协议极其多样。为了连接远程系统和设备,存在范围广泛的工业现场通信技术和协议,例如Modbus、ControllerAreaNetwork(CAN或CAN总线))、BACnet(用于智能建筑和控制系统的通信协议)、LoRaWAN(通信低功耗网络要求的协议和系统架构),OPC统一架构(OPCUA,工业控制要求的协议),以及许多其他专有的、传统的和新兴的选项。根据应用的不同,NB-IOT、ZigBee和Z-Wave等低功耗协议也可能是平衡的一部分。工业物联网中的边缘设备需要克服不可靠的电力环境对于边缘设备来说,功耗始终是一个问题,并且设备内置的功能越多,所需的电力就越多。在考虑电源要求时,应注意IIoT环境中充满了不可靠和肮脏的电源,并且一些边缘设备并非始终开启。考虑到这一点,某些应用需要依赖低电量电池和替代电源。示例包括电池、太阳能电池板和能量收集,它们从系统环境中捕获能量。边缘计算安全合规性要求不断增加的正常运行时间要求以及防范安全威胁和数据丢失的需求正在影响边缘计算。安全和可靠性方面的考虑需要根据特定的“安全完整性等级”(SafetyIntegrityLevels,SIL),或符合以操作技术(OperationTechnology,OT)为中心或特定的工业应用而设计的软件架构和解决方案。特定标准,例如EN61508、ISO13849或IEC62443。在边缘,数据中心没有物理安全漏洞。在现场,物理硬件的保护往往很困难,篡改检测和防篡改措施、更高的合规性要求以及数据完整性(integrity)和主权(sovereignty)问题越来越成为边缘OT基础设施软件的重要方面。必须考虑部署的计算解决方案的多样性远程设备的高效和安全现场服务需要软件支持的适当基础设施、策略和流程,这包括完整的生命周期管理、回滚时刻)、更新和配置。对于边缘计算,必须考虑部署的计算解决方案的多样性。远程设备通常针对应用程序进行了优化,以有效地与其他设备和资产进行交互。
