边缘控制器能否为工业物联网带来IT和OT平衡？
自动化的数字化持续进行。最早的自动化例子是使用蒸汽驱动的努力，透过链结和调速器进行传输。控制方式随着电气化的引入而改变。不久之后，电气化也重新定义了机械动力的产生和传递。
今日，电子控制系统以纯机械系统无法实现的方式关闭了努力和效果之间的循环。
简而言之，可编程逻辑控制器 (PLC) 将预定逻辑应用于一个或多个输入的状态，来设置一个或多个输出的状态。虽然PLC与自动化一起发展，但其预定义的性质变得更加相关和差异化。这意味着PLC的设计修补了它的功能性，因此PLC在使用寿命期间永远不会改变。连接性带来了对敏捷实时性的需求，这表示工业控制变得更加灵活和反应迅速。
PLC的简单特质是刻意设计的。设计意图是让PLC以单调却可靠的方式运作。但是若要进步，则需要更多。因特网，特别是物联网，要求连接的设备更加聪明。另外，还需要一个以快速、灵活和安全方式运行的连网解决方案。而当时在设计PLC时，这些功能在必备的列表中并不是很重要。
现代的PLC透过增加更多连接性来满足这些需求，并将在未来几年继续满足许多OEM的需求。然而，总体趋势是将更多处理能力置于网络边缘，而这影响了控制系统的发展方向。
工业物联网的边缘控制器
很难想到比工业过程中的输出阶段更接近网络边缘的东西。从字面上来看，这是把概念变成现实的地方。这是硬性实时控制系统的地盘，而这系统必要要强大且可靠。
相反地，随着连接性的增加，云处理资源可以来处理分析边缘产生的数据。但如此一来显现出了一个问题。在边缘产生了大量数据，但移动到云端变得昂贵。此外，云在比较之下，不是实时的，发送和接收数据的时间非常不一致。
时间敏感型网络(TSN)等技术可以解决这个问题。有关TSN的更多信息，请参阅“ 单对以太网(SPE)为工业务联网带来了什么?” 但对于许多实时系统而言，确定性延迟的缺乏限制了云处理为工业流程增加的价值。
而这就是边缘处理接手工作的地方，将云处理能力放入位于网络边缘的设备中。区分性能和能力很重要。用现今的处理器不太可能将云中可获得的相同性能放入边缘设备中。但是对于分析数据，可以将一些所需的计算能力放在边缘。
边缘控制器是信息技术(IT)与运营技术(OT)相遇的地方。虽然工业 PC 等其他平台更着重于IT端，但PLC和可编程自动化控制器 (PAC) 仍更着重于OT端。这造成了IT 和OT能力之间的不平衡。
然而，边缘控制器代表了一种平衡 IT和OT的解决方案。边缘控制器只有在让两边的工程师都满意的情况下才会成功。
边缘控制器在IT和OT之间取得适当的平衡
有很多方法可以实现IT和OT的平衡。一种方法是开发两个独立的系统，使它们能够使用某种形式的通用协议来交换数据。另一种方法是使用虚拟化的单一平台，使IT和OT保持连接却又各自独立。
没有实现边缘控制器的单一方法。它可能涉及多个处理器；它可能会使用多个操作系统。在 OT端，会有一个实时、确定性的操作系统来处理控制，且具备各种工业协议。而在IT 端必须与云和服务器互动，这意味着它可能会透过以太网进行通讯。用于连接IT和OT两端的机制至关重要。
用于工业应用的异构多核处理架构现已上市，为了提供边缘控制器合适的平台。这些高度整合的设备提供用于处理非确定性活动的应用级处理器，以及用于实时控制的功能强大的微控制器。
瑞萨电子的 RZ/N1系统单芯片(SoC)系列就是一个很好的例子。这个SoC组包括具有 Arm Cortex-A7 MPCore子系统的版本。此子系统具有单核或双核A7，与Arm Cortex-M3 整合在一起。RZ/N1为采用多种协议的系统提供了一个有效的平台，网关和边缘控制器等现代工业控制解决方案就是如此。
瑞萨电子及其软件合作伙伴为RZ/N1提供广泛的软件支持。这包括来自德国实时软件专家 Port GmbH 的中间件。Port 为工业应用生产通用开放式抽象层 (GOAL)通讯中间件。 RZ/N1的GOAL版本使用了SoC的许多功能，包括HW-RTOS，这是 Cortex-M3操作系统的硬件加速块。有关HW-RTOS的更多信息，请查看： “数据表背后：HW-RTOS”。
软件支持也来自CODESYS及其开放平台通信统一架构 (OPC-UA)的实践。这也显示了在工业物联网中使用以服务导向架构(SOA)的转变。有关如何在工业物联网中采用SOA的更多信息，请参阅： “在工业物联网中支持服务导向架构(SOA)”。