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云计算、雾计算以及边缘计算-新一代智能楼宇管理新趋势

文章来源:西门子(中国)有限公司 作者:冯涛 发布时间:2019年08月12日 点击数: 字号:

  想象一个场景:一栋高层楼宇,突发火灾。那么,你会怎么办?

  一般情况,你可能会如此操作:

  1.火警自动控制系统作用,火警信息直接通过网络传到消防中心,后续扑救工作由消防中心负责安排。

  2.打物业电话,他们有最近两条街外最近的消防局的电话,让他们打电话报火警,就近扑救。

  3.拿起灭火器,冲向火点,奋力扑火。

  

        以这三种操作模式为例,就可以引出本文的主题:

云计算、雾计算以及边缘计算

  云计算:云计算的核心思想,是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度,构成一个计算资源池向用户按需服务。云计算的基本原理是,通过使计算分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中完成目标任务。以这个火灾为例,消防中心就像一个云计算中心,火警信息直接通过网络传到消防中心,消防中心掌握最好的消防设备、最专业的消防员;甚至可以和交通部门协作,管控部分路段的车流情况,为消防车提供一条最最畅通的生命通道。

  雾计算:雾计算的原理与云计算类似,都是把数据上传到远程中心进行分析、存储和处理。但是雾计算相比于云计而言算要把所有数据集中运输到同一个中心,雾计算的模式是设置众多分散的中心节点,即所谓“雾节点”来处理,这样能够让运算处理速度更快,更高效得出运算结果。在上述案例中,物业中心就类似一个雾计算节点,它掌握着附近街区的消防、急救、加油、维修单位信息,它储存的信息让附近的消防队立马赶到,投入救火。

  边缘计算:边缘计算的处理能力更靠近现场,其应用程序在边缘侧发起,产生更快的服务响应,满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。边缘计算处于物理实体和工业连接之间,或处于物理实体的边缘末端。在上述案例中,灭火器就扮演了这样一个角色。高效、专业、在手边唾手可得,哪里有火喷哪里。有时更快的行动是一种奢侈——它生死攸关。

  据统计,我国每年新竣工的建筑面积达到了20多亿平方米,接近全球年建筑总量的一半。预计全国各地今后十年将会有超过10000栋的智能新建建筑,其中,建筑智能化投资约占建筑总投资的10%左右。《建筑业发展“十三五”规划》,提出推动建筑产业现代化,推广智能和装配式建筑,在新建建筑和既有建筑改造中推广普及智能化应用,完善智能化系统运行维护机制,逐步推广智能建筑,推进建筑节能与绿色建筑发展等发展目标和要求。

  现在,有很多从业人员,言必称云平台,似乎未来的智能楼宇,云平台为王。真的是如此吗?

  技术,没有对错,只有合适。

  下一代的智能楼宇,一定是融合了云计算、雾计算、边缘计算设备,得到大数据、AI、VR现实等新技术加持的具有弹性的系统。

  随着物联网、AI、VR现实等为代表的新兴技术不断进步,大数据、云计算、雾计算、边缘计算的理论的不断完善,新一代的智慧建筑将安全、快速、健壮的基础上,具备感知、交互、自我适应、自我生长的基础生命体特征,继而建筑、人、环境互联互通,建筑在线感知并产生交互,人们与建筑发生亲密的联结,满足人们全方位的需求。

  如果我们真能拨开迷雾,基于这个逻辑,新一代智能楼宇管理体系应该是这样的:

  边缘侧:随着互联网、智能家居、智能交通、智慧楼宇等各种场景的日益丰富,这些场景下的应用对计算、网络传输、用户交互等的速度和效率要求也越来越高。而面对众多传感器创造的大量数据,云平台模式的响应、计算和传输速度,显然是不够的。这时候特别需要具备特定场景处理能力的“近端处理”的设备,例如专门用于控制各种暖通空调设备的设备控制器、或者用于特定房间和特定场景的房间控制器等,自然就成为了最好选择。所以,未来的控制设备更加靠近用户,还可为用户的应用场景提供更快的响应,将需求在边缘端解决。边缘计算无需把数据上传,而是在边缘近端就可以处理,更安全;也不会出现大面积设备“罢工”,更健壮;针对特定几个场景,更专业;因为数据是在近端处理,因此在网络传输、中心运算、中心存储、回传等各个环节,都能节省大量的服务器、带宽、电量乃至物理空间等诸多成本,更绿色。现阶段,已经有以这个目的研发的产品问世了,例如专门用于房间场景控制的TRA控制器。

  雾计算:雾计算是新一代的分布式计算,符合互联网的“去中心化”特征,雾计算把数据储存在本地,安全性有保证,便于接入一些敏感系统的数据创建更丰富的应用场景。未来智能楼宇中的表现形式应该是应用于各种不同功能的各专业移动应用和支撑其运行的平台。例如,专门用于物业设备管控的物管类APP、用于会议室调整场景的手机应用、设备自动预警系统、定期主动式维保策略和工单分发应用、能耗评估和优化应用等等。它其实是基于特定目的和事件驱动的特定服务框架,面向系统运维人员、业务决策者、系统集成商、应用开发人员等多种角色,为他们提供有针对性的专业运营框架和服务框架。

  云平台:“大智能”在云端,“小智能”在边缘,将是未来趋势。边缘侧眼于实时、短周期数据的分析,更好地支撑本地业务及时处理执行,而云平台是一个统筹管理者,它负责长周期数据的大数据分析,能够在周期性维护、业务决策等领域运行。未来部署在云平台中的楼宇管理的系统,计算处理能力几乎是无限的,可以随时部署各种最新分析工具,可以云集大量不同平台、不同专业的程序数据,基于其提取其他应用数据,以使应用程序开始自学习,优化出更好的策略,其分析结果可以实时在各种平台上广泛分发和应用,也可以从多个设备上的任何位置访问云平台。未来,所有的智能楼宇管理系统都将提供云平台版本,可以部署到类似西门子MindSphere这样的为Paas(平台即服务)层面云平台上。

  新一代智能楼宇管理,不管是云计算、雾计算、还是边缘计算,最终的落点都是用户。所以,新一代智能楼宇管理,没有技术会被简单替代,而是会相互依存,催生迭代改进,才会造就参差多样的技术生态。