本指南展示了如何将您的工业数据编织架构与 Siemens Industrial Edge 和 AWS 集成,以便大规模分析工业资产数据。Industrial Edge 是一个开放的、即用型边缘计算平台,具有适用于许多 Industrial Edge 应用程序和各种设备的集中管理系统。通过使用 AWS IoT SiteWise Edge 将 AWS 与 Industrial Edge 集成,您可以将预处理的运营数据用于 Industrial Edge 应用程序和 AWS 服务。这使您能够促进工业连接、情境化、分析、人工智能、自动化等,从而为数据驱动型决策提供支持。
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Well-Architected 支柱
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当您在云中构建系统时,AWS Well-Architected Framework 可以帮助您了解所做决策的利弊。框架的六大支柱使您能够学习设计和操作可靠、安全、高效、经济高效且可持续的系统的架构最佳实践。使用 AWS 管理控制台中免费提供的 AWS Well-Architected Tool,您可以通过回答每个支柱的一组问题,根据这些最佳实践来检查您的工作负载。
上面的架构图是按照 Well-Architected 最佳实践创建的解决方案示例。要做到完全的良好架构,您应该遵循尽可能多的 Well-Architected 最佳实践。
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卓越运营
本指南使用各种托管服务,让您专注于业务而不是管理 IT 基础设施,从而降低运营开销。例如,AWS IoT SiteWise、Amazon Managed Grafana、Amazon S3 和 Athena 可以帮助您避免安装和维护操作系统和软件的繁重工作。这些服务还与 Amazon CloudWatch 或 AWS CloudTrail 集成,以增强可观测性。此外,可轻松安装在 Industrial Edge 上的 AWS IoT SiteWise Edge 将收集指标以帮助您深入了解边缘部署。
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安全性
本指南使用提供内置安全性并支持动态加密和静态加密的服务。CloudWatch 和 CloudTrail 支持可追溯性,AWS Identity and Access Management(IAM)可帮助您实现强大的身份基础。
作为中央系统的一部分,Siemens Industrial Edge Management 确保只有具有正确权限的用户才能访问和执行更改。还使您能够从固件开始,远程升级设备的完整软件堆栈。Industrial Edge Management 经云安全联盟认证,可加密与其他系统和云服务的通信,并安全地存储凭证和密钥。请参阅制造 OT 的安全最佳实践,以了解有关如何在 Industrial Edge 设计、部署和保护分布式制造工作负载和资源的更多信息。
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可靠性
本指南包括 AWS IoT Core、AWS IoT SiteWise、Amazon S3 和 Athena 等 AWS 托管服务,这些服务在设计上具有可扩展性和高可用性。这些服务在 AWS 全球基础设施上运行,该基础设施旨在提供低延迟、高吞吐量和高度冗余的网络。您可以监控服务配额,并在需要时要求增加配额以满足需求。此外,Industrial Edge 上的 AWS IoT SiteWise Edge 会在将数据摄入到 AWS 中之前对其进行缓冲,从而帮助解决间歇性连接问题。
作为中央系统,Industrial Edge 使您能够轻松管理边缘部署的远程备份和还原操作。此外,Siemens Industrial Edge Management 无需不间断的互联网连接,您可以将其部署在高度可用的 Kubernetes 基础设施中。
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性能效率
AWS IoT SiteWise 提供热、暖和冷存储层,因此可以支持实时和批处理。AWS IoT TwinMaker 和 AWS Managed Grafana 提供实时数据可视化,而 Amazon QuickSight、Athena 和 Amazon S3 支持批处理。最后,SageMaker 使您能够根据需求自动扩展和调整用于机器学习工作负载的计算资源。
Industrial Edge 在边缘提供实时数据处理,从而减少延迟并促进及时决策。此外,它还允许您集中管理连接的设备和软件。这使得跨多台机器和多个工厂进行部署和应用程序更新变得更容易、更高效。最后,Industrial Edge 采用微服务方法,因此您只需要部署当前任务所需的服务或应用程序,您就还能在以后灵活地将更多功能部署到相同的设备。这使您能够调整设备的大小,从而提高性能效率。
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成本优化
本指南使用可降低基础设施管理和预置成本的托管服务。这些服务也仅根据您使用的资源收费,没有预付费用或长期使用承诺。SageMaker 还会根据需求自动纵向扩展和缩减资源。此外,您还可以使用 AWS Organizations 和 AWS Budgets 来衡量总体成本效益,了解如何更经济高效地使用 AWS 服务。例如,Athena 支持数据分区,这使您能够通过仅扫描数据子集来降低成本。并且,Amazon S3 Intelligent-Tiering 和 AWS IoT SiteWise 提供不同的存储层,以便您可以根据访问模式经济高效地存储数据。AWS IoT SiteWise 还允许您在一个 API 调用中摄取多个属性,从而降低数据摄取成本。
此外,Industrial Edge 还允许您一次定义一个使用场景并将其部署到多个设备上,从而避免了依次为单个设备设置的成本。这种方法还能实现集中管理和更新,从而减少维护所需的时间和精力。而且,通过支持边缘(更接近数据来源)的本地数据处理,Industrial Edge 可帮助您显著降低数据传输和云存储成本。这有助于您更高效地运行计算资源而无需大量 IT 基础设施,从而最大限度地减少工程设计工作,最终减少开支。
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可持续性
本指南使用托管的 AWS 服务,以最大限度地提高资源利用率,避免过度预置。与本地数据中心相比,通过 AWS 全球基础设施的规模和效率,您可以大大减少碳足迹和能耗。此外,许多 AWS 服务都是为可持续发展而设计的,整合了节能硬件、可再生能源和高效资源利用等功能,以最大限度地减少对环境的影响。您可以使用客户碳足迹工具跟踪、测量、审核和预测使用 AWS 产生的碳排放,以便优化能源使用。
Industrial Edge 还通过其能源效率和资源优化为可持续发展做出了重大贡献。通过在边缘本地处理数据,可避免向中央服务器传输大量数据,从而降低能耗并减少碳足迹。它还能对工业流程进行实时监控和优化,从而更有效地利用水、原材料和能源等资源。
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本指南中提及第三方服务或组织并不意味着 Amazon 或 AWS 与第三方之间存在认可、赞助或从属关系。AWS 的指南是一个技术起点,您可以在部署架构时自定义与第三方服务的集成。