当边缘计算用在定位设备_边缘计算 定位终端设备

什么是边缘计算？

边缘计算是个比较高大上的概念，在这里就不提众多官方与非官方的定义了，只说说自己的理解。

边缘计算就是在最靠近物理设备的使用现场，利用有限的硬件资源，完成设备层数据采集、协议转换、数据上传、数据存储、数据分析等操作的软硬件一体的解决方案。

边缘计算在智能制造技术架构中的位置

首先，我们看一下the Industrial Internet Consortium (IIC)发布的《The Industrial Internet of Things Volume G1: Reference Architecture》中的工业物联网的三层架构。

边缘计算

边缘层使用邻近网络从边缘节点收集数据。 在边缘层内，边缘网关（Edge Gateway）具有两方面的作用，一方面与物理实体交互以获取数据，另一方面通过接入网络与平台层连接。在一般情况下，边缘网关是承担边缘计算的载体。

平台层接收、处理和转发从企业层到边缘层的控制命令。 平台层整合流程并分析来自边缘层和其他层的数据流，为设备和资产提供管理功能。 平台层还提供一些通用的服务，如数据查询和分析。

企业层实现特定领域的应用程序、决策支持系统，并为最终用户提供人机交互界面。 企业层从边缘和平台层接收数据流。 它还向平台层和边缘层发出控制命令。

边缘计算在智能制造中所发挥的作用

• 连接与协议转换：通过协议转换，实现IT与OT的融合，完成设备层与信息系统之间的数据交互。工业现场的设备种类繁多，所采用的协议也是五花八门。因此，边缘计算单元的首要任务是作为翻译官，将设备的工业自动化语言翻译成信息系统能够听懂的IT语言，也就是完成设备层众多OT协议的转换，将其转化为IT协议。

• 数据存储：作为边缘计算载体的边缘网关应有一定的数据存储能力，对来自设备层的实时状态数据，以及报警、故障等信息做一定时间长度的存储。由于边缘网关的硬件条件的限制，存储容量不会太大。而且所采用的数据库一般为实时数据库，这种数据库能够在有限的硬件资源条件下，有效应对生产现场设备状态的海量实时流数据的存储，边缘网关会不断用新的数据覆盖原有的超过一定时间周期的数据。边缘侧存储的数据中，只有必要的数据才会上传到平台层，这样能够节省大量的数据传输成本。同时，边缘侧虽然存储数据量有限，但是仍然可以作为黑匣子，用于设备发生故障后的原因分析。

• 实时分析：由于硬件配置的限制（如CPU的计算能力、内存的容量等等），边缘层所进行的分析更多是简单直接的数据处理与分析，例如原始值向工程值的转换、报警规则的设置、对数据进行过滤后只将重要数据上传到云平台或后端数据中心，减少对网络带宽的压力。

• 实时监控：外接显示器、触摸屏等，作为现场操作站，用于现场工作人员对设备状态的及时查看以及操作。边缘智能节点还能够将实时分析的结果在生产现场做实时展示。

• 反馈控制：在人为授权的情况下，边缘网关在采集到生产现场数据后，能够根据预置的规则对设备的运行进行自动反馈控制。由此在边缘层形成一个闭环——从数据采集，到分析，再到控制。在边缘侧进行的这种闭环反馈控制能够充分保证实时性。

当定位胸卡和U-beacon用上了边缘计算

· gnss、UWB、蓝牙、气压计等多种定位技术，通过边缘计算，在定位卡里完成了统一坐标系，室内外切换定位丝滑流畅，通过算法控制奇怪的漂移现象

· 对接友商的业务软件，直接输出标准808协议，无需定位引擎

真泰2号U-Beacon

传统UWB基站的安装需要对场地环境、技术要求等多方面进行分析和评估，从而选择合适的安装方案，并通过实际操作进行调试和优化，往往需要工程师反复调试。振道技术ZD-ZT2-UWB信标，针对基站安装困难的问题，通过边缘计算将复杂的算法从服务器移至定位卡，在实际安装过程中，无线UWB信标只需要保持四个呈矩形分布部署，即可实现高精度定位。在错综复杂的环境里，UWB信标可根据遮挡情况，快速便捷地调整位置，大大提高安装效率，降低部署成本。

边缘计算在定位胸卡应用中的使用是一个非常典型的例子，能够展示边缘计算如何有效地提高效率和响应速度。定位胸卡，例如在大型活动、工业环境或医院等场合使用，可以帮助实时监控人员的位置，确保安全与效率。

边缘计算如何优化定位胸卡的使用：

实时数据处理：

• 在定位胸卡中集成边缘计算功能，可以使得设备实时处理位置数据，无需等待数据发送到远程服务器并返回结果。这种即时处理能够快速反应，例如在医疗紧急情况或安全事故中迅速定位相关人员。

减少网络延迟和带宽使用：

• 由于数据在本地处理，只有处理后的重要信息（如警报或特定事件的数据）需要发送到中心系统。这不仅减少了网络延迟，也优化了带宽的使用，避免了在网络拥堵时导致的数据传输问题。

提高数据安全和隐私：

• 在胸卡设备本地处理数据可以减少敏感位置信息的外传，降低数据泄露的风险。同时，本地处理数据也意味着即使在网络被攻击的情况下，敏感数据也更加安全。

增强系统的可靠性和韧性：

• 在网络不稳定或断开的情况下，具备边缘计算能力的定位胸卡仍然可以继续进行数据处理和记录，保证了系统的连续运作和监控的不间断。

应用场景示例：

• 工业环境：在大型工厂或施工现场，通过边缘计算的定位胸卡可以实时监控工人的位置，及时响应事故或避免危险区域的进入。

• 医疗场所：在医院中使用定位胸卡监测医护人员和患者的位置，可以优化资源分配，快速响应紧急医疗需求。

通过将边缘计算集成到定位胸卡中，不仅可以提升位置监控的效率和安全性，还能在关键时刻提供必要的实时数据支持。这种技术的应用是物联网和边缘计算结合的典型展示，突出了在需要快速、可靠和安全的数据处理场景中的重要性。