隨著運營和信息技術的角色在工業自動化領域中逐漸重疊，融合運營技術/信息技術（OT/IT）的解決方案變得越來越有必要。
”
對于以自動化為重點的制造業和基礎設施行業來說，越來越多地使用數據來驅動分析洞察力，推動傳統的運營技術（OT）與信息技術（IT）融合，創造了對更多聯合實施的需求。作為對這些需求的響應，硬件、軟件和網絡方面的商業進展已被越來越多地采用到工業平臺中。
這些趨勢是由可用的技術和成熟的最終用戶推動的，他們希望獲得與消費者應用同樣的靈活性和便利性。然而，在將 OT 與 IT 融合的道路上會有一些坎坷。
工業物聯網（IIoT）依賴于 OT 和 IT 領域中協調良好的產品和性能。為了使 OT 和 IT 逐漸重疊的角色發揮最大效力，有必要合并 OT 和IT學科的優勢。研究這些學科的優勢是什么，以及如何將 OT/IT 解決方案融合在一起，從而使得融合后的優勢大于二者的獨立應用，這種研究是非常有價值的。
尋求突破的 OT 和 IT
一個現實是，在 OT 和 IT 環境中進行的工作受到了特有的限制。一個關鍵的挑戰是 OT 和 IT 使用的傳統硬件和軟件解決方案是從不同的出發點演變而來的。它們由不同的人群使用，他們的目標和技能組合并不相同。當 OT 和 IT 專家接觸到另一群體使用的基本工具時，他們經常發現自己不能運用這些工具。
OT 工具的產生主要是面向本領域的專業人員，
自動化設計和物理設備往往受到能力的限制，需要控制工程師應用受限的熟悉的知識來開發。梯形圖邏輯、結構化文本（ST）和功能塊圖（FBD）是 OT 行業用來管理可編程邏輯控制器（PLC）、分布式控制系統 （DCS）、監控和數據采集（SCADA）、歷史數據庫和其他典型 OT 應用的
IT 工具產生于另一領域，既面向于軟件和計算機工程師的。最近，包括云開發人員、數據工程師和數據科學家在內的其他人員也開始參與進來。將應用程序限制在一個小的邊緣設備上的想法對 IT 界來說是陌生的，就像開發一個基于 C 語言或 Java 語言的應用對于一 些 OT 專家來講也是一樣陌生的。
數據推動了 OT/IT 的融合
從通用的數據中獲得洞察力的需求，正在使用于采集、分發和分析數據的工具被強制融合——這種融合需要使用 OT 和 IT 的應用。起初，面向 IT
OT 應用從全天候運行的機器中產生大量的"小數據 "。總的來說，一個工業設施可以創造的" 大數據" 大大超過消費者應用，甚至是那些擁有數百萬用戶的
▎圖 1 ：眾多的工業 " 小數據 "
某些 OT 應用，如歷史數據庫，已經發展到通過內置壓縮算法和非常高速的索引數據訪問來高效地存 儲這些數據。將如此大量的數據轉移到云端并存儲在那里是非常麻煩和昂貴的。典型的云計算軟件工具在存儲和訪問速度方面的效率不高，因此與基于云計算的數據的交互對于分析一臺機器的數據集來說也是較少能夠被接受的。
另一方面，IT 工具通過使用軟件基礎設施中內置的并行計算技術，在分析整個資產數據的大型數據集方面更有效率。解決性能方面 的挑戰通常就像在系統中增加一個額外的服務器一樣簡單。同樣，IT 基礎設施的設計是為了向全部用戶提供信息，因為它們結合了瀏覽器、網絡服務器和移動設備，向人們提供信息，而不必考慮物理位置。
最后一點是，OT 應用往往需要系統始終連續運行，因為任何故障都會導致設備和生產停工。另一 方面，基于 IT
融合邊緣計算 / 云工具在一 個平臺
為了應對上述挑戰，開發工具正在融合 OT 和 IT 的最佳使用性能，通過轉移到位于邊緣的平臺，該平臺可以獨立使用或與基于云的工作相結合。出于需要，OT 和 IT 應用和用戶現在正在共享邊緣平 臺，這已成為工業數據管理任務的一個關鍵因素（圖 2）。
▎圖2 ：OT 和 IT 人員創建 IIoT 解決方案所需的應用程序最好部署在邊緣設備上。
IT 用戶了解在邊緣執行分析的好處，被設計成高保真度和低延遲的關鍵任務數據和架構始終是可靠的。對于全廠、多個工廠和整個企業集團級別的分析，數據必須被傳輸到更高級別的系統。邊緣平臺 非常適合將每個站點合適的數據子集傳送到基于云的平臺，然后在云平臺可以使用大規模的并行計算架 構來獲得大數據洞察力。當與基于云的系統失去連接時，邊緣平臺通常在本地存儲數據，直到與云平臺的連接恢復。
OT 用戶也正在采用更常見的面向 IT 的開發工具，如 NodeRED 和 Python，它們現在可以在邊緣硬件設備上運行。他們正在使用這些工具和其他工具來開發以 OT 為重點的應用程序，以減少停 機時間、預測故障和提高生產效率。這些工具在分析和儀表盤應用方面比傳統的 OT 選項更強大，而且它 們能夠創建先進的 IIoT 應用。
這種級別的 IT/OT 平臺融合的證據是在邊緣出現的 IT 協議， 例如消息隊列遙測傳輸協議（MQTT）、高級信息隊列協議 （AMQP），以及最近采用的 OPC UA（一種傳統的 OT 協議），用于傳輸生產數據到 IT 應用。
利用 OT 和 IT 的優勢賦能自動化
邊緣控制的硬件產品將繼續發展，以支持 OT 和 IT 用戶在開發、部署、操作和優化系統時希望得到更好結果。例如，經典的 OT 工具允許儀表盤上的圖形對象，如轉速表，可以根據需要進行拖放、鏈接和移動，但要在相對受限的情況下進行。在 IT 領域內，開發人員可以以任何方式創建這樣的對象，但這往往需要定 制化。
OT 和 IT 融合的演化必須使 OT 和 IT 人員更容易訪問所有這些元素。它需為 OT 工程師量身定做，同時融入必要的 IT 技術的 先進性，能夠快速將信息傳遞給正確的人而不管他們在哪里。OT 系統提供了最好的運行可靠性， 但對于更高級的計算，如對于企業集團級別的分析并不理想。IT 系統最適合用于分析目的，并且可以跨越多個 OT 裝置。通過在 云 / 邊緣基礎設施中無縫共享邊緣設備，OT 和 IT 分析可以在同一數據上進行。
必須解決 OT 和 IT 人員的易訪問性問題，以便所有學科都能舒適地使用所涉及的硬件、軟件和網絡技術。這也包括快速創建、使用和重新使用結合了 OT 和 IT 原理的 IIoT 應用程序的能力。
邊緣產品和工具需要保留 OT 用來實現設備自動化和與輸入 / 輸出（I/O）連接的傳統系統的強大可靠的操作功能，同時讓工廠操作和維護人員可以使用。然而，在每個單獨的使用點管理邊緣應 用是一個問題。
為了解決這個問題，可以利 用 IT 概念，使邊緣應用像 IT 應 用一樣被集中管理，使它們能夠保持最新的軟件版本和安全更新，然后輕松地自動分發到使用它們的邊緣節點。全面和無縫訪問以 IT 為中心的功能，如網絡、云處 理和先進的計算和可視化選項，應對這些挑戰是必須的。
OT/IT 的融合 ：3 個邊緣控制自動化舉例
在客戶看來，一些軟件產品 和服務是經過精心設計和被保護的，而另一些則是公開的。前者比后者有更好的定義和更高級別的保護，但一般來說，前者的成本更高，靈活性更差。這兩種方法都可行，有時需要結合使用。
同樣，今天的工業自動化平臺和工具在 OT 方面有足夠的嚴謹性，而在結合 IT 技術方面有足夠的自由度。請參考下面 3 個例子 ：
1
邊緣控制器
提供可靠的硬件，在許多方面與傳統的 PLC 技術相似，但可擴展以實現通用計算（圖 3）。
2
邊緣堆棧
在 IT 界有許多軟件選擇，但精心策劃的對邊緣 項目最有用的軟件元素堆棧可以大大簡化 IIoT 的實施。
3
邊緣網絡
這是設備級網絡，如工業以太網、OPC UA 和 其他特定的工業協議，對于采集源數據是必需的。其他對 IT 更友好的協議，如 MQTT，則需要有效地將數據傳遞給更高層次的、面向 IT 的系統。盡管網絡架構正在扁平化，但邊緣計算在協調這兩種類型的網絡方面扮演著關鍵 角色。
隨著越來越多的最終用戶踏上數字化轉型之旅，他們需要合適的平臺和工具來構建 IIoT 應用。一個成功的 OT 和 IT 系統演進創建了無縫融合，并產生一個邊緣解決方案，這種方案從使用中提取技術，可為最終用戶提供方便的訪問和擴展功能。