就数字化而言，铁路行业是最复杂的行业之一。从技术的角度来看，它有许多障碍，使其很难将现有系统集成到现代数字架构中。这可以解释其数字化水平较低的原因。物联网边缘计算可以解决铁路面临的许多挑战。

什么是边缘计算?

物联网边缘计算是物联网和边缘计算技术的结合，常用于工业环境。如果我们分析工业物联网(IIoT)和边缘计算作为数字化技术的优势，我们就会意识到，它正是上述大多数挑战的答案。

工业物联网允许从多个来源捕获数据，而边缘计算允许以网络安全和可扩展的方式实时分析大量分布式数据，允许集成来自众多供应商、技术和协议的现场设备。

铁路与超越：物联网边缘计算的好处

让我们来看看五个用例，它们描述了物联网边缘计算在铁路和其他关键行业的潜在好处。

1. 数字孪生和预测性维护

数字孪生，或数字孪生实例，允许物理系统中每个工作部件的数字表示。它们是工业4.0的先驱创新之一，但从商业角度来看也是最有利可图的之一。我们需要这些数字实例来优化从制造到维护和售后服务的产品价值链。它们可以用于远程诊断和监测，从而大大节省了人员和旅行成本。

它们还可以自动预测事件发生的可能性，结合历史数据、人类经验、机器学习和模拟，所有这些都提高了预测结果。麦肯锡估计，51%使用人工易倍体育emc网址的公司的运营成本降低了20%以上。根据在哪里建立供应基地、如何和何时计划大修以及使用什么材料的决定对运营成本有直接影响。同样，实时数字孪生操作也需要在保证低延迟的同时处理大量数据。

例如，用于电机故障检测的振动物联网传感器需要一种算法，以最低1kHz(每秒1000个数据)的速度处理数据。这一点，再加上任何传输的常见覆盖问题，使得边缘计算成为这些用例最适合的技术。

2. 障碍物检测

铁路运输的安全历来是运营商面临的另一个重大挑战。在由于恶劣天气或人为错误导致的能见度较低的情况下，计算机视觉将成为最有趣的解决方案之一，以实现更易倍体育emc网址、更自动化的交通。自动障碍物检测系统有助于提高应急处理能力，提高行人或行人的安全。

3.软件和固件升级

车载系统越来越易倍体育emc网址，越来越面向软件。这些系统的需求会随着时间的推移而变化，对于许多迭代来说，能够优化这些系统的使用是很常见的。此外，由于安全漏洞，IT系统可能会过时。这就是为什么在软件配置和固件中运行更新变得越来越重要的原因。

一个统一的系统，以及一个统一的远程过程的设备更新可以节省成本。事实上，像阿尔斯通这样的制造商已经在Edge上部署了容器化的应用架构，这有助于他们通过自动化Edge设备的生命周期和按需部署新版本来减少手工流程。

4. 提高列车运行的安全性

为了保证列车运行的安全性和稳定性，对列车的速度和负载等参数进行实时监测至关重要。从这个意义上说，物联网传感器与高计算能力的结合是一个最佳的解决方案。

使用小型传感器，可以收集车轮引起的高频轨道振动信息。通过边缘计算，可以计算出当前滚动风险相关参数的速度和状态。香港大学的科学家已经证明，24小时连续监测是可行的边缘计算架构。它的效果令人印象深刻，速度误差小于0.2公里/小时，而且在轨道和火车上占用的空间非常小，与传统系统相比，成本更可控。

5.改善健康和合规性

毫无疑问，2019冠状病毒疾病突然迫使许多行业改变其优先事项，更有效地解决与健康和社会距离相关的问题。

通过物联网边缘计算，可以实时监控空气质量、使用口罩的合规性或车站和火车的社交距离等要素。通过更先进的算法，可以识别需要更彻底清洁的区域，甚至可以引导自动清洁系统对区域进行消毒。