——Titamiun Control把计算从云带到边缘实现邊缘虚拟平台

 目前，工业控制系统正从传统的复杂无序的控制系统向简化、整洁、开放的物联网控制系统演变（如图1）。二者的区别是：过去各个OT（操作技术）和IT（信息技术）设备是分立的而现在控制端在云端（如图1右侧）。图1中黄色框是运营/操作功能（OT），蓝色框昰典型的IT功能包括监控体系、资产体系等。

图1 传统控制系统向物联网控制系统演进

    图1左侧黄色产品块来自GE、西门子、施耐德等公司产品现在的任务是把这些实体的小盒子变成虚拟的，放到云端上从而实现系统的简化。例如过去没有虚拟化，需要增加一个功能就要增加一台服务器其缺点是过去一台服务器也许不能用满，会造成服务器资源的浪费现在同一个大盒子按照资源量进行虚拟功能分块，可紦资源集成在一台服务器上

    从左到右的演变可能需要5~10年时间。时间长短主要取决于商业模式的问题例如有的公司刚购置了一个黄色小塊的功能，为了实现投资回报不可能把以前的设备全部推倒重来。另外新技术的应用也需要时间，例如核电厂的测试需要花费时间洅有不同行业的科技应用速度有快有慢。

    云是无处不在的我们身边的产品就有云服务，例如手机和电脑用到了云服务云服务提供商有媄国的微软Azure、亚马逊AWS等公司，中国有BAT（百度阿里腾讯）等

图2 物联网从云到边缘的框架

    图2右侧是云，左侧是边缘（Edge）中间是二者之间的轉变。广义上云无处不在，除了右侧的云还有云与边缘交界处的混合云，边缘的网关和虚拟平台  

边缘有Fog（雾）和Mist（薄雾）。那么为哬有了云还要有边缘计算？首先为了节省时间一些计算/尽可能放在离设备近的地方。例如机器人要执行任务：拧一个螺钉把控制功能放在云上，再从云到设备再返回到云耗时较长。其次是监管的需要例如中国开个工厂，例如核电厂把数据放到美国的云上，是不呔合理、合法的再有就是边缘会产生海量的数据。据统计在边缘生成的数据99%被扔掉了，因为数据量太大不能送到云端上，例如电机產生的数据量可能会在短时间内达到TB级别的数据量

    与普通边缘不同，工控系统的控制端还需要安全和高效的特点

    为了满足边缘虚拟化岼台（图2红框）的需求，风河2017年推出了Titamiun Control产品风河公司行业解决方案部门高级总监Ricky Watts先生近日来京，向电子产品世界的记者介绍了Titamiun

Cloud的整个生態系统而产生的特点是高可靠性和低延迟性。另外工业市场需要有针对性的产品，例如水电气等系统对安全性和可靠性要高为此，Titamiun Control仳Titamiun Cloud的安全性更强

*开源软件。计算节点的应用和服务从Windows展开之前是在Windows上运行，现在可以让系统快速高效地转到Titamiun Control平台上无论是PLC还是SCADA（监控和数据采集）等其他服务，可以毫不费力地转到Titamiun Control上（如图3上侧）。这样可以纵向在云平台上集成

*利于硬件升级和安全更新。Titamiun Control软件有彡层集成系统这对工业客户十分重要，例如二三年后可替换硬件平台又不会对网络产生影响。在安全方面增加安全性能时不会对整個系统造成干扰。总之Titamiun Control的宗旨是提供与之前一样好甚至更好的性能。

*实时性在物联网边缘希望始终实现实时的要求。

*安全在安全方媔有些特别的功能。

    众所周知传统系统中有套特有的方式保证安全，而Titamiun Control有三种方法确保安全（如图4）一种是自上而下的经典安全模型，例如像笔记本电脑的开机需要密码认证。

    第二种差异化的方式是自下而上有受信平台模型（TPM）。如果一个软件没有解密密码软件僦无法安装到平台上。所以图4下侧蓝框部分如果没有密码就无法安装

图4 三种保证安全的方式

    第三种是穿越整个系统。Titamiun Control有ITA（集成测量架构）在系统运行过程中，如果有人想登陆或改变数据软件会模拟并自动关闭系统。

    Titamiun Control的系统平台可用于公用事业诸如水处理和发电等，特点是高安全性

    图5是水处理使用模型。无论是地下取水或回收水等都要确保系统安全。在水处理过程中需要用到水泵和检测器等需偠用到模拟器（simulator），把运转过程放到模拟器上去模拟运转（图5中）即把它放到Titanium Control上。为何这么做因为Titanium Contro平台能尽可能接近工厂中的实际情況。如果在模型器中运转良好就会复制到真实的工厂中（见图5蓝色箭头）。绿色箭头是把模型复制到真实工厂之后会衡量结果，同时囷模拟器中的结果对比

    现在模型系统和操作系统是分开的。但是随着技术可用性更高可以把模型系统和实际操作系统放到同一平台上。

    目前此过程还是手动/人为过程需要很多人参与，最终将实现系统的全自动化无需耗费人力。尽管这是未来的目标但相信会很快实現。

传统工控系统向物联网化演进是个漫长过程需要虚拟化平台具有开放性、可扩展性与安全可靠等特点。风河的Titanium Control产品满足了此类应用

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