工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算應(yīng)用案例（釀酒制造）

我們和很多邊緣計(jì)算、嵌入式開(kāi)發(fā)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）的開(kāi)發(fā)人員合作，您知道我們?cè)趯ふ沂裁磫幔烤褪侨藗兯蟮倪m用于多種業(yè)務(wù)的物聯(lián)網(wǎng)用例。換言之，大多數(shù)公司都有工業(yè)控制、自動(dòng)化、計(jì)量、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、資產(chǎn)管理和跟蹤方面的用例。這對(duì)于開(kāi)發(fā)人員和工程師而言意味著巨大的物聯(lián)網(wǎng)機(jī)會(huì)。

因此，我們一直在研究方法，開(kāi)發(fā)更多這種用例，為開(kāi)發(fā)人員提供其各自行業(yè)邊緣計(jì)算的思路。結(jié)果有了我們的智能釀酒樣例，它突出了釀酒涉及的三個(gè)領(lǐng)域：農(nóng)業(yè)、制造和物流。該樣例展示了利用高通技術(shù)公司解決方案，以及云計(jì)算和邊緣計(jì)算技術(shù)構(gòu)建傳感器、網(wǎng)關(guān)和信標(biāo)的IIoT應(yīng)用潛力。

在下面的描述中，您將看到將IIoT應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，以進(jìn)行監(jiān)控、自動(dòng)化、控制、資產(chǎn)管理和跟蹤的方法。

樣例1：農(nóng)業(yè)

假設(shè)您想在戶外實(shí)施IIoT來(lái)收集有關(guān)環(huán)境條件的數(shù)據(jù)。我們的農(nóng)業(yè)樣例模擬了葡萄園的條件。這正是精密農(nóng)業(yè)所使用的技術(shù)，通過(guò)監(jiān)測(cè)空氣溫度、土壤濕度和日照來(lái)確保作物健康。我們的農(nóng)業(yè)樣例模擬的是葡萄園的條件。

我們根據(jù)高通技術(shù)公司和AWS的技術(shù)，使用三個(gè)傳感器開(kāi)發(fā)了一個(gè)IIoT原型：

左側(cè)的傳感器監(jiān)測(cè)溫度。我們使用了一罐壓縮空氣來(lái)模擬溫度急劇下降，從而啟動(dòng)農(nóng)民用來(lái)循環(huán)熱量的風(fēng)扇，防止霜凍對(duì)水果造成損壞。

中間是一個(gè)濕度傳感器。當(dāng)土壤中的濕度水平在范圍內(nèi)時(shí)，灌溉指示燈呈綠色；當(dāng)我們將傳感器浸入水容器模擬過(guò)度澆灌時(shí)，灌溉指示燈變?yōu)榧t色。

右側(cè)的傳感器獲取的數(shù)據(jù)是關(guān)于葡萄所接收的紫外線量，它會(huì)影響葡萄的味道和成熟度。我們用手電筒照射傳感器來(lái)模擬強(qiáng)烈的陽(yáng)光。

這個(gè)樣例背后采用了什么技術(shù)？三個(gè)傳感器都被連接到96Boards傳感器夾層板，而夾層板安裝在作為網(wǎng)關(guān)設(shè)備的DragonBoard? 410c開(kāi)發(fā)板上。DragonBoard 410c上的Qualcomm? Snapdragon? 410E處理器使用AWS Greengrass在本地運(yùn)行Lambda功能，而不是在設(shè)備和云之間來(lái)回發(fā)送數(shù)據(jù)。基于Lambda的功能處理，DragonBoard 410c激活風(fēng)扇和濕度指示器LED，并將本地?cái)?shù)據(jù)發(fā)送到葡萄園模型上方顯示的指示板。

指示板顯示溫度、濕度和紫外線指數(shù)。它還顯示由于在本地而不是在云中進(jìn)行處理而節(jié)約的傳輸數(shù)據(jù)、消除了等待時(shí)間所節(jié)約的計(jì)算時(shí)間，以及有限灌溉所節(jié)約的水量。

通過(guò)在DragonBoard 410c本地運(yùn)行分析和功能，該樣例展示了在寬廣的戶外環(huán)境中進(jìn)行邊緣計(jì)算的優(yōu)勢(shì)。

樣例2：制造/生產(chǎn)

接下來(lái)，假設(shè)您想監(jiān)視制造環(huán)境中的條件。我們開(kāi)發(fā)了一個(gè)樣例來(lái)模擬釀酒廠內(nèi)的條件。

這次我們使用了網(wǎng)關(guān)設(shè)備、傳感器、信標(biāo)和AWS IoT Core服務(wù)。

酒桶上的傳感器監(jiān)測(cè)溫度。我們?cè)趥鞲衅魃蠂娚鋲嚎s空氣以模擬溫度急劇下降，如此引發(fā)氣候控制系統(tǒng)的調(diào)整。

來(lái)自CSR1010開(kāi)發(fā)套件的高通藍(lán)牙低功耗（BLE）信號(hào)燈被連接到傳送托盤(pán)上。當(dāng)我們手動(dòng)移動(dòng)托盤(pán)時(shí)，網(wǎng)關(guān)會(huì)檢測(cè)信標(biāo)信號(hào)強(qiáng)度的變化，以計(jì)算托盤(pán)位置的變化，并使用基于云的應(yīng)用發(fā)送出發(fā)通知。

溫度傳感器和信標(biāo)與由驍龍410E處理器供電的研華基于ARM的EPC-R4760箱式電腦連接。網(wǎng)關(guān)邊緣計(jì)算設(shè)備使用云中的AWS IoT Core來(lái)進(jìn)行氣候控制、記錄即將發(fā)貨的葡萄酒，并更新模型上方顯示的指示板，如下所示。

因此，您可以使用高通技術(shù)公司的解決方案/軟件將數(shù)據(jù)從本地和廣域網(wǎng)傳送到云端，以便在AWS IoT上進(jìn)行處理，或者使用AWS Greengrass進(jìn)行本地邊緣處理。

樣例3：物流

最后，您可以使用與車(chē)隊(duì)管理服務(wù)相連接的LTE IoT蜂窩模塊實(shí)施遠(yuǎn)程資產(chǎn)管理和跟蹤。我們的樣例模擬了托盤(pán)上的葡萄酒以及可以在葡萄酒進(jìn)入商店時(shí)跟蹤其運(yùn)輸狀態(tài)的指示板。

該樣例使用了GPS在地圖上跟蹤葡萄酒的當(dāng)前地理位置，顯示諸如計(jì)劃外停留、準(zhǔn)時(shí)交貨等情況。

托盤(pán)上的傳感器記錄溫度的升高或降低，如果貨物超出可接受的范圍，則發(fā)出警報(bào)。

另一個(gè)傳感器記錄沖擊和振動(dòng)，對(duì)監(jiān)管鏈進(jìn)行地理編碼。這樣，如果貨物在運(yùn)輸過(guò)程中被丟棄或損壞，其時(shí)間和位置數(shù)據(jù)將被保留。

跟蹤設(shè)備是圍繞Sierra Wireless的mangOH Red開(kāi)發(fā)板和WP系列物聯(lián)網(wǎng)模塊構(gòu)建的，并采用了高通技術(shù)公司的高通MDM9206調(diào)制解調(diào)器。該設(shè)備使用集成的應(yīng)用處理器運(yùn)行預(yù)集成的Linux開(kāi)源應(yīng)用框架和云服務(wù)。

該樣例彰顯了調(diào)制解調(diào)器與應(yīng)用處理器之間可能的成本節(jié)約集成、覆蓋難以進(jìn)入的建筑物內(nèi)部和農(nóng)村地區(qū)等地的可能性，以及現(xiàn)在和未來(lái)與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的LTE連接。

你們會(huì)構(gòu)建什么？

我們構(gòu)建了多個(gè)其他樣例，甚至涵蓋了葡萄酒生產(chǎn)的端到端路徑，展示了在產(chǎn)品進(jìn)入配送中心時(shí)可對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行掃描的手持設(shè)備。而且，為了說(shuō)明零售業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)（IoT），我們還有其他的樣例模擬店內(nèi)的實(shí)際通行（逗留點(diǎn)、熱點(diǎn)）、智能貨架促銷(xiāo)和銷(xiāo)售點(diǎn)（PoS）。

如果像大多數(shù)企業(yè)那樣，您的公司也依賴(lài)于工業(yè)控制、自動(dòng)化、計(jì)量、狀態(tài)監(jiān)控、資產(chǎn)管理或跟蹤，請(qǐng)查看DragonBoard 410c的Linux OS工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)講座系列。利用高通技術(shù)公司為IIoT設(shè)計(jì)的硬件和云軟件開(kāi)始調(diào)整您的業(yè)務(wù)流程，是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

另外，我們將于2月27日至3月1日參加紐倫堡國(guó)際嵌入式應(yīng)用展覽會(huì)，屆時(shí)我們將展出以上樣例及其他樣例。