邊緣計算由于場景的復雜、負載特性的不同以及用戶業(yè)務特點的不同，在供配電系統(tǒng)的應用上呈現(xiàn)出多元化的特點。

面對復雜的邊緣計算場景，應該選擇什么樣的供配電解決方案，既然能夠保證高可靠性，又能降低TCO？是否有標準化的供配電解決方案能夠匹配全局的邊緣計算場景？

針對這些問題，維諦技術（Vertiv，NYSE：VRT）中國區(qū) ACP產(chǎn)品部總經(jīng)理李旭，在第三期“V-LoGeek維極百課”--維諦技術（Vertiv）2020線上研討會上給予了全面解讀。

錯綜復雜的邊緣計算場景

從數(shù)據(jù)中心的發(fā)展過程來看，其經(jīng)歷了三個階段，即云計算、邊緣計算和邊云協(xié)同。

眾所周知，作為大算力平臺，云計算針對的是全局性業(yè)務，提供非實時性的大規(guī)模存儲和大規(guī)模計算。邊緣計算提供的是本地業(yè)務的實時化處理，滿足低時延的業(yè)務訴求，強調(diào)對客戶本地業(yè)務的快速決策和快速執(zhí)行。

那么，什么是邊緣協(xié)同？

從客戶業(yè)務環(huán)節(jié)來說，就是對云計算和邊緣計算的算力進行相應的分配和協(xié)同處理，這會帶來一加一大于二的效果。舉個例子，如果將云計算比作戰(zhàn)略的話，那邊緣計算就好比是戰(zhàn)術，只有戰(zhàn)略和戰(zhàn)術相匹配，才能贏得整個戰(zhàn)役的勝利。

根據(jù)第三方調(diào)研報告顯示，到2022年，全球邊緣計算業(yè)務規(guī)模將達到67億美元，同時這一數(shù)字還保持著30%以上的快速增長。數(shù)據(jù)顯示，隨著數(shù)字業(yè)務的不斷發(fā)展，75%的企業(yè)生成數(shù)據(jù)將會在傳統(tǒng)的集中式數(shù)據(jù)中心或云端之外的位置創(chuàng)建并得到處理，而且84%的企業(yè)正在將邊緣計算納入企業(yè)規(guī)劃。

針對當前錯綜復雜的邊緣計算應用場景，維諦技術（Vertiv）憑借多年研究與實踐，根據(jù)客戶關鍵需求，科學分類出4大技術場景，即數(shù)據(jù)密集型、體驗時延敏感型、機器時延敏感型、生命保障型，而每個技術場景又函括了多個細分的業(yè)務場景。

同時，根據(jù)不同邊緣計算技術場景的相應需求，維諦技術（Vertiv）推出了集成化，標準化，模塊化的數(shù)據(jù)中心解決方案，在教育、農(nóng)業(yè)、HPC、制造業(yè)、電力等多個行業(yè)領域的邊緣計算場景得到了廣泛應用。

邊緣計算需要更高可靠性保障

從用戶角度區(qū)分，邊緣計算的用戶主要分為電信運營商、工業(yè)市場、企業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)三大類。

幾乎各個行業(yè)用戶對于邊緣計算都有著巨大的業(yè)務需求，而在保持各自業(yè)務特性的同時，在邊緣計算需求上也有著很大共性。

首先，巨大的邊緣計算需求也帶來了應用場景的多樣化。其次，對于很多企業(yè)來說，邊緣計算業(yè)務往往沒有充分的規(guī)劃時間，其業(yè)務需求一般是非線性的，對于突發(fā)的邊緣計算業(yè)務，需要做到快速的響應和快速交付，并優(yōu)化TCO。此外，統(tǒng)一管理和簡化運維，也對邊緣計算場景非常重要的一個認知。

邊緣計算的發(fā)展需要關鍵基礎設施提供支持，隨著邊緣計算的廣泛部署，在關鍵基礎設施應用上面臨諸多痛點，其中分布廣、需求類型多樣化、缺乏專業(yè)交付力量以及靈活和低成本，是對關鍵基礎設施應用重要的核心訴求。

相比較而言，邊緣計算的運行環(huán)境比云計算數(shù)據(jù)中心更為嚴酷，因為邊緣計算通常處在一個非標準化的機房環(huán)境，無法保證供配電系統(tǒng)、空調(diào)等關鍵基礎設施保持理想的運行狀態(tài)。

以供配電架構為例，一般邊緣計算很少采用2N架構，而是采用N+1冗余設計，甚至是單機供電架構，這一方面緣于邊緣計算嚴酷的運行環(huán)境，另一方面則是針對邊緣計算的供電冗余備份越來越少。

對此，該如何設計和選擇相應的供配電解決方案呢？

先了解一下都是哪些因素在影響數(shù)據(jù)中心的安全。根據(jù)第三方機構的調(diào)查報告，在數(shù)據(jù)中心宕機原因統(tǒng)計中，UPS系統(tǒng)故障占比達到了29%，24%是由人為操作失誤所導致，而且大部分操作失誤發(fā)生在供配電系統(tǒng)環(huán)節(jié)。

如果將UPS系統(tǒng)直接故障及人為操作失誤都計算在內(nèi)，整個供配電系統(tǒng)影響數(shù)據(jù)中心運行安全的占比因素則超過了50%。換句話說，供配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定對于業(yè)務開展的連續(xù)性起著至關重要的作用。

再分析一下都有哪些因素在影響UPS系統(tǒng)的可靠性。通過大數(shù)據(jù)總結(jié)中小型UPS系統(tǒng)故障原因，可以發(fā)現(xiàn)環(huán)境惡劣、PCB積灰腐蝕的因素占據(jù)UPS系統(tǒng)故障原因的達到了51.9%，這與邊緣計算場景下物理環(huán)境惡劣是相一致的。

同時，風扇故障、整流器故障、逆變器故障，繼電器故障，都會影響到UPS系統(tǒng)的可靠性。所以，為邊緣計算提供穩(wěn)定的供配電保障，首先需要關注供配電系統(tǒng)本身的可靠性。

根據(jù)對影響UPS系統(tǒng)可靠性因素的分析，提升UPS系統(tǒng)的可靠性，需要有效應對濕塵泛邊緣計算場景、逆變旁路切換、高溫&重載場景、機械振動場景以及運維能力等對UPS系統(tǒng)可靠性帶來的挑戰(zhàn)。

針對這些挑戰(zhàn)，維諦技術（Vertiv）在其UPS產(chǎn)品的研發(fā)中，都給予了針對性的設計，比如獨立風道設計、嚴格的濕塵測試、輸出繼電器并聯(lián)SCR、提升輸出功率至1、9烈度抗震設計、主動性維護等等。

如何實現(xiàn)可靠與TCO的兼容

對于邊緣計算場景來說，不僅要追求高可靠性，而且還要追求更低的TCO，而模塊化數(shù)據(jù)中心已成為邊緣計算建設方案的首選，能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)的TCO。

模塊化數(shù)據(jù)中心能夠針對不同規(guī)模、不同業(yè)務的訴求，提供針對性的解決方案，通過預制化集成、標準化交付，可以提高交付質(zhì)量和交付效率，并統(tǒng)一運維接口。

當前，模塊化數(shù)據(jù)中心在供配電系統(tǒng)建設上面臨三大問題：集成度低，按照空間和職能分區(qū)，簡單拼湊，系統(tǒng)設備通信割裂，有點無鏈；工程復雜，設備間的物理連接工作量大，現(xiàn)場的電力智能化升級難度高；低效運維，設備運行狀況難以掌握，系統(tǒng)設備監(jiān)控界面不統(tǒng)一。

面對這些問題，模塊化數(shù)據(jù)中心對于智慧融合型供配電解決方案的需求也越來越迫切。其首要需求就是要求成本優(yōu)化，分步投資，并能夠提升投資回報率。

同時，還有能夠?qū)崿F(xiàn)軟硬件智慧融合，高度集成、安裝便捷，而且能夠在實際運行中按需擴容，靈活變更。此外，統(tǒng)一管理，簡化運維模塊化數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)的一個核心訴求。

針對供配電系統(tǒng)全新的發(fā)展趨勢及應用需求，維諦技術（Vertiv）基于多年的業(yè)界深度實踐經(jīng)驗，不斷推出針對性的創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案。

其中，最新推出的三合一智能電力模組，堪稱中大型模塊化數(shù)據(jù)中心配套的最優(yōu)TCO集成方案，將輸入配電柜，UPS和輸出精密配電柜三者合而為一，實現(xiàn)了一體化智能融合，可以節(jié)省67%的占地和安裝時間，而且柜間電纜費用“0”，所有的配電都可以進行智能化、精細化的負載管理。

同時，這款產(chǎn)品作為典型的全功率鏈智慧融合，全功率鏈管理不錯過任何關鍵節(jié)點，打破了配電和供電之間的產(chǎn)品邊界。

針對更多的小型邊緣計算場景，維諦技術（Vertiv）也推出了采用獨立風道設計、輸出功率因數(shù)為 1、適應性強的針對性小功率UPS。

針對工業(yè)邊緣計算場景中的關鍵生產(chǎn)及分散供電的高可靠性需求，維諦技術（Vertiv）推出了采用內(nèi)置輸出隔離變壓器設計的高效靈活一體化UPS，擁有更高的系統(tǒng)可靠性。

值得一提的是，對于如何將旁路高效率與雙變換高可靠性進行兼顧的難題，維諦技術（Vertiv）也通過推出VI動態(tài)在線模式給予了完美解決。相對于傳統(tǒng)的ECO模式，VI動態(tài)在線模式無論在可靠性，還是能效的綜合體現(xiàn)以及短路保護上都有質(zhì)的提升。

此外，維諦技術（Vertiv）也一直積極探索鋰電池的應用，并推出了HPL鋰電池柜，可以提供高可靠等級的鋰電池方案，以及更具優(yōu)勢的充放電循環(huán)次數(shù)和更小占地面積。

基于對復雜的邊緣計算場景的分析，有助于為滿足業(yè)務需求選擇最適合的供配電解決方案，達到既保障系統(tǒng)的可靠性，又實現(xiàn)最優(yōu)TCO的最終目標。

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