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研華WISE-PaaS 3.0提供邊緣運算到雲端快速捷徑

  • 林稼弘

 共創賦能全球物聯網產業鏈系列報導

物聯網(IoT)蓬勃發展下,預計將有數以億計的大量感測器與連網裝置湧入大眾生活的周遭,產業界的景況也不遑多讓,巨大資訊流量同時匯入我們傳統的網路世界,原本涇渭分明的OT(Operation Technology)網路與IT網路,面臨進一步的整合,由其是OT網路的全面升級,原本由功能驅動的嵌入式系統,需要積極扮演縮短OT與IT網路距離的要角,進而轉變成以資料驅動的系統發展模式,讓收集的大數據可以彰顯當中最大的價值。

研華推動工業物聯網的解決方案,體認到這個資料整合成功的關鍵在於平台技術與系統整合商、產業專家的充分合作,於是開啟雲端服務平台的建立,自2014年推出WISE-PaaS後,從最初聚焦於物聯網軟體模組,持續整合底層硬體裝置與嵌入式系統,並加強與開源社群的對接。

2018年11月2日於蘇州舉辦「研華物聯網共創峰會」上發布WISE-PaaS 3.0版本的正式上市,提供發展雲端平台運營服務模式,協助生態系統夥伴與系統整合商,發展深入產業需求的解決辦法,形成可以快速標準化並容易複製與管理的軟、硬體系統組合產品,於是開始發展多樣化的整合解決方案(Solution Ready Package)簡稱為SRP。

WISE-PaaS 3.0平台是以端對端解決方案的架構為出發,專注於網路連結(Connectivity)、裝置管理(Device Management)、資料架構(Data Infrastructure)、機器學習(ML)與應用支持(Application enablement)等五大核心功能,由於大量的半導體解決方案依照不同的功耗需求、運算能力與AI推論等智慧型功能與服務的需求,大量朝向邊緣運算裝置上靠攏龍,面對AI與邊緣運算的全新整合的契機,研華發展WISE-PaaS IoT Edge Intelligence數據平台。

WISE-PaaS IoT Edge Intelligence加速邊緣運算系統的發展與部署

研華透過結合IoT與全球領先的嵌入式邊緣計算系統,藉由WISE-PaaS 3.0平台針對邊緣裝置打造WISE-PaaS IoT Edge Intelligence數據平台,以提供不同產業的IoT軟、硬體整合解決方案,協助系統整合商與技術夥伴快速建置與部署雲端服務,使用這個平台可以讓AP或是解決方案的技術開發技術團隊不需要去擔心底層的裝置,有效縮短OT與IT網路之間的距離。

WISE-PaaS 3.0平台在網路連結大量涵蓋與支援各種通訊規格與標準,從區域網路的Wi-Fi、Bluetooth Low Energy、Smart Mesh規格與LPWAN廣域網路的LoRa、SigFox、LTE-M、NB-IoT等多種規格,滿足智慧型邊緣裝置的多樣化連網需求。

對於資料運算架構與儲存的需求,WISE-PaaS 3.0支援多租戶服務(Multi-tenancy)軟體與資料庫的使用,提供多種選擇,由於公有雲與私有雲各有不同的商業優勢,企業面臨不同的效能、安全和管理上的挑戰,將所有工作負載遷移至多租戶服務有其時計的必要性。

WISE-PaaS 3.0平台支援市面上常用的公有雲如AWS、Azure與阿里雲等資料服務商,在私有雲的領域支援Open Stack等開源的模組,甚至在資料庫系統上支援包括SQL、Mongo DB與更流行的Time Series Database (TSDB)系統,WISE-PaaS 3.0平台讓能力不同的開發商與技術夥伴隨著自身的需要發展獨特處理與儲存資料的解決方案。

並透過IoT Hub提供SaaS解決方案與邊緣裝置間的訊息發送與接收功能,包括AMQP、MQTT、MQTT Over Web Socket等通訊協定的支援,並使用計費週期與計量類別(Metering and Billing)等收費與計價機制。此外,對於帳號的整合支援,利用跨網站單一登入(Single sign-on)技術,減少不同的帳號和密碼組合的困擾,並省掉時間重新輸入密碼的手續,提供支持其他傳統的身分驗證,減少詢問密碼的人力支出降低IT成本、集中的權限控制。

在軟體銷售上,研華提供Marketplace與Ready for business的產品型態,讓生態系統與業務團隊可以彈性包裝成不同的產品組合,利用即時、簡易的網站介面,提供線上交易與購買的機制,幫助軟體產品可以快速商品化與銷售。

微服務開發架構協助軟體部署與持續派送

WISE-PaaS 3.0的雲端平台是雲端原生(Cloud-native)解決方案,並採用微服務(Micro-services)開發架構來協助開發者發展雲端解決方案與軟體部署,降低開發軟體產品的門檻,支援雲端系統常用DevOps工具,讓開發團隊方便從原始程式碼(Code)到Cloud Foundry 的開發流程的管理與控制,從程式的功能設計、程式開發、專案布建、測試到釋出都有系統化工具提供管理與規劃的協助,符合最新雲端架構的開發環境需求。

開發軟體時除了支援DevOP之外,使用微服務處理系統整合與部署App等軟體的工作,支援持續交付(Continuous Delivery)自動化工具,WISE-PaaS平台同時具備管理高可用性(High Availablility)架構,利用負載均衡、服務治理、集中配置等靈活的機制與功能,完成開發和維運間所需要的反覆迭代的新協作模式。

提供雲端圖形化報表與即時顯示工具與組態,方便即時管理

WISE-PaaS平台下的SaaS Composer是流程可視化雲端組態與報表工具,支援客製化繪圖元件,可簡易地使用直覺方式將應用場景導入3D建模繪製與提供互動介面,並以毫秒的時間區間刷新畫面,提供即時訊息,透過Dashboard功能,將關鍵管理資訊以視覺直觀方式呈現,協助發現資訊價值與運營效率,另外,為了協助有效管理系統的服務品質,WISE-PaaS平台提供入口網站(Portal)的機制,使用App服務的管理報表,涵蓋系統運算資源分析,所使用的系統效能報表可以區分年、月、日報的提供,協助精細管理平台與服務的提供品質。

再者,為了管理遠端連網工業控制設備,WISE-PaaS平台下的APM(Asset Performance Management)服務,提供連網遠程設備營運服務架構,可以連接廣泛的現場產業設備控制與通訊協議,支持最新的邊緣運算的EdgeX Foundry開放標準,內建設備管理與工作流程整合模板,並結合人工智慧演算法等服務加速智慧型管理與應用發展。

AFS服務成功整合人工智慧技術進入邊緣運算系統

研華在WISE-PaaS平台中提供AFS(AI Framework Service)服務,讓AI成功的扮演處理資料驅動功能的主角之一,AFS服務提供一個單一的平台,從AI基礎架構、機器學習與資料分析、AI工業化解決方案與AI模型生命週期管理工具等四個部分來架構AI服務,由於AI需要在GPU為主的硬體環境下,選定包括 Caffe、TensorFlow、ONNX等適當的深度學習訓練架構(AI Training Framework),透過不同規模等級的資料來訓練學習,以產生適當的AI模型與演算法。

AFS服務提供簡易的入口網站的AI服務訂購的功能,使用簡易的拖拉介面,讓開發者快速導入產業資訊,結合人工智慧演算法,建立有效的推論引擎,並可自動部署到邊緣運算平台,同時,AFS同時提供模型準確度管理,模型再訓練及再部署的自動化。AFS可同時管理應用場域裡多個AI模型,提供自動化的模型準確度提升與模型生命周期管理服務。

值得一提的是AFS非常重視在邊緣裝置上執行AI再訓練(AI Retraining)的功能,以增加辨識的準確度,並將不同階段與產品發展時期的AI模型,展開詳細AI模型周期管理,最後甚至可以整合到工廠自動化等管理儀錶板的功能上,形成重要的SRP的產品。

使用這些廣泛的功能與模組,WISE-PaaS平台並無軟體授權費用的計價設計,採取用多少才付多少制度,大量降低技術合作夥伴的財務負擔,並鼓勵技術人員上網試用,只要透過註冊與申請使用者帳號的流程,就可以開始試用。

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