云的力量

云计算无处不在，包括制造业!最新的计算热潮可能看起来只是另一个流行词，但“云”及其先进的计算技术将继续存在，它拥有大量的好处，几乎没有缺点，并有望为行业提供无数机会，让它们做更多更好的业务，更有利可图。

通过珍妮Katzel 2011年12月16日

你注意到了吗?天开始多云了。今天，无论你走到哪里，云都在那里。也许不在天空中，但它就在那里……在广播中，在报纸上，在新闻中，在制造业中。然而，这种云与天气无关，而是与已经渗透到消费领域的先进计算技术有关，而且现在也准备占领制造业市场。

云计算功能强大且无处不在，它是一种基于互联网的技术，几乎可以存在于任何地方。最终用户不必拥有它。如果一个工厂决定重新设计一个产品，而它的工程部门开始建造一个原型，可能需要几个月的时间来购买、安装和调试额外的计算机服务。但是在云中，这些任务可以在几分钟内完成和配置。而且，如果管理得当，它们的成本会更低。

使用云，设施可以更容易地适应操作高峰，在需要时(且仅在需要时)采购计算机资源。云计算可随需求弹性地增长和收缩。更重要的是，客户只为所使用的付费。由于需要管理来自流程和机械的大量数据，行业已经知道能够共享和访问信息的优势。多亏了云，它可以进一步改善数据管理，并将业绩和盈利能力提升到曾经认为不可能的水平。

云是一个非常适合制造业的环境，而制造业的计算需求被ScienceLogic市场营销高级副总裁史蒂夫•哈里曼(Steve Harriman)称为“经常不稳定”。他说，当一个机构或部门开始一个新项目时，“重点是设计工程软件。然后，随着他们的努力，他们进入计算机辅助制造阶段，机器编程阶段，然后进入生产阶段。由于基于云的IT基础设施可以轻松地根据需要上下配置，因此可以轻松地处理这些任务和目的。”

云到底是什么?

那么，这个有着有趣名字的现象是如何运作的呢?首先，与其说它是新技术，不如说是对现有技术的重新配置。云在基础设施和架构方面是创新的，它使用这些基础设施和架构使大量计算资源在外界看来是动态的。

美国国家仪器公司(National Instruments) FPGA软件架构高级产品经理Rick Kuhlman表示:“云可以为您的设施提供整个计算机，然后在您使用完后取消提供。“云提供商允许用户租用完全可配置的处理器或RAM或存储。后端看起来像大银行的计算机，但在前端，用户不断地配置它们，以在他们需要的时间做他们需要做的事情。这是你不需要购买的硬件。”

云有一些非常特殊的特征。它可以是公共的，也可以是私有的。美国国家标准与技术研究院(NIST)将其定义为“一种对可配置计算资源共享池进行方便、随需应变的网络访问的模型，这些资源可以通过最小的维护、工作量或服务提供商交互快速供应和发布。”

“配置和利用是关键，”Kuhlman说。“如果操作得当，云可以改变并动态移动到您需要的位置。云是从主机和网络技术发展而来的。这个概念是利用多台计算机的潜力，通过互联网将它们连接起来，从而更容易地完成在一台计算机上难以或不可能完成的任务。”

最重要的是云:

按需提供。像互联网一样，它可以从任何有网络连接的地方快速访问。
是一个可以动态启用和离线的共享资源池吗
允许动态提供这些共享资源。

Science Logic的哈里曼说，把云看作一种实用工具。他解释说:“云服务可以让你‘开灯’或‘给电器供电’，而不需要运行电力公司。”“公用事业公司使用各种资源发电。类似地，云计算提供了各种计算资源。在某种意义上，它变成了另一种实用工具。”

英维思运营管理(Invensys Operations Management)平台和应用副总裁Rob McGreevy也给出了类似的类比:“你几乎可以像一台设备一样开关云服务。它有很多好处。最明显的是避免了硬件、软件甚至服务的资本支出，因为您已经共享了基础设施成本。它增加了可以迅速采用的应用程序的数量，因为不需要经历庞大的资金流程。”

比天上的硬盘还多

虽然云是一项新兴的技术，但它远远超出了一个概念或理论。这是一项充满了日益稳定的具体应用的技术。它可以用作存储库或空中硬盘，但与在线服务或远程服务器相比，云是一种新的操作系统。McGreevy解释说:“你可以使用一套全新的服务来编写软件。”微软、谷歌和其他公司正在重新构建他们的操作系统，并围绕云基础设施进行重建，以利用共享服务、存储和计算能力。不过，这不仅仅是存储的问题。这关乎新的功能和新的软件应用。”

云技术的使用在不断增加。然而，NI的库尔曼认为，目前云在制造业和工程领域的活跃表现在三个方面:数据云、云中的软件和云计算能力。

数据云:“在这一点上，云的最大用途，”Kuhlman说，“是用于数据管理，基本上是建立到云服务器的接口的能力，以便能够从世界上任何地方输入数据和取出数据。一家公司可能会从一台机器上获取振动、控制和监控数据，并将这些信息推送到云端，这样任何需要的人都可以在世界上任何地方以各种方式可视化这些数据，而无需站在那台机器旁边。”
云中的软件:云还可以让驻留在其他地方而不是使用它的地方的几乎所有人都可以使用软件。最终用户可以通过任何支持互联网的设备访问程序，但软件在云中运行。随着微软(Microsoft)和Salesforce.com等基于云计算的服务提供商进入市场，以及SolidWorks等工程公司将资源投入云中以简化设计协作，在云端运行软件的势头正在增长。
计算能力:云还有助于复杂的计算。“如果你必须处理一个困难的算法，并且你有多个动态可用的处理器，”Kuhlman说，“你可以比单台计算机更快地求解方程。”例如，NI有一个基于云的计算服务器，可以大大加快编译FPGA(现场可编程门阵列)程序所需的时间，这是一个非常复杂的功能，可能需要几个小时。“在云环境中运行这种算法可以通过使用超大计算机实例或允许在多台计算机上并行进行多次编译，从而大大减少一次编译的时间。”

英维思的McGreevy补充道:“我们将云视为我们目前正在构建的应用程序的自然延伸。“在短期内，虚拟化、配置管理、报告和信息分析都是云技术的良好候选者。我们有一个基于云的应用程序，可以在移动设备上提供工艺/生产信息。从长远来看，我们正在考虑将一些系统的执行能力转移到云端，但这是未来的事情。”

好处胜过挑战

由于云计算具有内在的经济灵活性，可以快速、及时地提供和取消提供计算资源，并支持不断变化的业务需求，因此云计算为制造业提供了许多好处。它可以用更少的专业知识、精力和费用实现更多的生产，并降低申请壁垒，从而促进美国制造业的发展。例如，云服务可以帮助进行登台。

McGreevy说:“当一个项目推出时，通常会部署或模拟100个不同的工作站。在云计算之外，这可能意味着购买50台服务器或100台工作站，并建立一个大型物理暂存区。在云计算中，无需购买或获取这些物理资产就可以分配计算机资源。或者考虑在配置HMI屏幕或控制循环等方面实施企业标准。”“这些标准被推广到所有工厂，但可能没有得到有效管理。使用云技术有助于保持全球标准管理的正轨。企业团队定义标准，这些标准存在于云中。远程站点，甚至是合作伙伴和系统集成商，都可以通过云存储库获取最新信息。”

当然，谨慎仍然存在。可靠性和安全性是值得关注的。只要手边没有资源，就会放弃一些控制。在使用云时，设施必须确保应用程序或服务的性能处于可接受的水平。当一项工作完成后，他们必须确保家政工作已经完成。ScienceLogic的哈里曼说:“在云端提供资源很容易。“但如果你不注销你的账户，你还是要付账单。”

工程和IT在管理基于云的资源时也面临挑战。双方的角色都在发生变化，随着基础设施托管在其他地方，云可能会产生破坏性影响。此外，经典制造工程和经典IT之间的鸿沟正在消失。McGreevy说:“云可能会增加工程/IT关系的复杂性，但它也让制造业务能够访问以前无法访问的新技术。将一些应用程序托管在云端是有意义的，但将其他应用程序保留在本地也可能是有意义的。”

显然，未来充满了乌云

云技术几乎没有缺点。ScienceLogic的云和虚拟化产品经理Jeremy Sherwood说:“你可以把任何你想要的应用程序放在云中。

然而，仅仅因为你可以，并不意味着你应该这样做。这在经济上合理吗?云技术能走多远可能更多的是一个商业决策，而不是技术决策。”

最终用户似乎正在驱动云计算。虽然肯定不是无限的，但云的结构是这样的，每当用户想要在云中做更多的事情或存储更多的东西时，资源和服务就会动态地满足他们的需求。Steve Harriman对未来的看法延伸到包括他所谓的“云爆发”，即在一个或多个云中运行服务的能力，如果突然出现对更大容量的需求，几乎可以立即爆发到另一个云中。“但要做到这一点，”他说，“就需要制定某些标准。云必须能够彼此交谈。”

云技术仍处于新兴阶段。尽管ANSI标准正在开发中，但它们仍然处于初级阶段，正如云的许多元素一样。关键是学会将正确的技术应用于正确的情况。云计算降低了成本和复杂性，但不应该因为其他人都在使用它就使用它。制造业需要定义自己的问题，然后确定云是否以及如何提供帮助。无论是现在还是将来，它都有巨大的能力。毫无疑问，它会一直存在下去。

安全性和可靠性:房间里的大象

围绕云技术有两个值得关注的领域:可靠性和安全性。“他们是房间里的大象，”英维思运营管理平台和应用副总裁Rob McGreevy说。“由于工业制造的性质，我们需要将应用程序，特别是关键控制应用程序，放在手边。有了云计算，运行关键控制器或需要在毫秒内响应的安全系统的可靠性还不具备。目前，它更适合于信息和报告应用，而不是关键控制。”

安全性也仍然是一个问题，尽管大多数专家认为基于云的活动与任何其他互联网交换一样安全。每个人都知道其中的风险，但每个人也都知道合理的安全措施已经到位。美国国家仪器公司FPGA软件架构高级产品经理Rick Kuhlman表示:“我们已经将财务数据托付给互联网很长一段时间了。“我们这样做是因为金融机构提供了合理的保证，他们在安全技术、加密和it基础设施方面进行了投资，以保证数据安全。当然，系统被破坏和信息被滥用是有可能的，就像闯入某人的垃圾桶并窃取他的身份一样。”

那些使用基于云的技术的人了解云中的安全性是如何工作的。它是It专业人员和软件web架构师不断确保高安全性的技术。“云可以成为你的IT专家，”ScienceLogic云和虚拟化产品经理Jeremy Sherwood说。“制造业的核心业务是生产和交付产品。您不是支持员工维护和保护业务的计算基础设施，而是将这种能力推给云提供商，其业务重点是该基础设施。其结果是提高了可靠性和安全性，因为您使用的专业知识超出了您可能合理预期的内部技术。”

尽管存在这些担忧，但云计算的好处几乎总是大于问题。库尔曼说:“如果有人说他们的云服务不存在安全风险……那根本不是真的。”“你所能做的就是根据行业标准合理地确保安全措施到位。安全保障的能力当然是存在的。风险因使用的数据和程序的敏感性而异，每种情况都应单独评估。”

Jeanine Katzel是《控制工程》的特约编辑。联系她的邮箱是jkatzel@sbcglobal.net。

这是12月控制工程的两个封面故事之一。还看到:

SCADA的云计算