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AWS美國推5G私用網 數碼孿生助工業互聯網

re:Invent2021
AWS的re:Invent 2021大會由剛接任行政總裁的Adam Selipsky,公佈多項新產品發佈,並且在美國推出商業私用的5G網。

新科技速遞

全球最大公有雲AWS的re:Invent 2021大會開幕,恰逢也是re:Invent舉辦第10年,AWS前行政總裁Andy Jassy升職後,主題演講也換成從Tableau回巢的新任行政總裁Adam Selipsky。

re:Invent也是AWS公佈新產品的場所,AWS一直領導在公有雲的創新,主題演講也成為焦點,全球的公有雲開發自研晶片,以減低各項成本,包括虛擬化和運算, AWS早於2017年就大規模部署Nitro晶片 2018年推出首枚自研的ARM晶片,今年升級至Graviton3。

AWS也推出用於AI推理Inferentia晶片透過Inf1 instances為AI推理比GPU的成本低出8成,今年則推出Trainium晶片作人工智能訓練,在EC2令機器學習模型訓練提供更佳性價比和更快訓練速度。

AWS以晶片減低成本和推出新服務,大規模部署Nitro以取代虛擬平台的多項工作負荷,包括VPC虛擬網絡、儲存、SSD、管理控制等。事實上Nitro催生了另一個炙手可熱的硬件研究領域DPU,Nvidia的黃仁勳推出的Bluefield晶片不少人指其實口 是Nitro翻版。Nitro大幅降低公有雲的成本又推出更多雲服務剛推出的Nitro SSD就可為I/O密集型工作負載提供更佳的存儲性能。

推動5G商業服務

AWS也涉足5G,與各地營運商推出5G的邊緣運算服務Wavelength,今年re:InventSelipsky公佈在美國推出Private 5G,向企業提供一條龍服務建網。

2020年美國聯邦通信委員會(FCC)已將一段在3.5 GHz頻段的150 MHz頻寬,改訂納入了為CBRS頻段(或稱為Band 48)的頻譜共享機制,可供配置私人商業的5G服務。

Band 48可用於公共或私人LTE不過其實是針對解決美國工業應用以及部分受限制地區的5G連接,包括 偏遠地區以至地底設施等工業應用營運商較難照顧場所提供5G類似醫學、政府、金融也可能會用上私人的5G建立高速和安全私用網絡,加上CBRS頻段免費可自由擴充適用於多連接的工業物聯網。

CBRS由美國CBRS聯盟推廣,全球多家設備生產商,紛紛研發CBRS兼容設備讓美國私人企業可建立5G服務,並開發垂直行業應用。另一家以區塊鏈眾籌方式建立LoRa基建的Helium,亦與設備供應商FreedomFi合作向投資者出售具代幣回報支援的CBRS的5G基站 

Amazon的Private 5G可按需求配置和擴充5G專網。Selipsky表示,搭建Private 5G的專網只要須數天時間,透過AWS控制台簡單操作,就可指定建立流動專用網位置,以及終端設備所需網絡容量。AWS會負責交付、維護、建立5G專網和連接終端設備所需的小型基站、伺服器、5G核心和無線接入網絡(RAN)軟件,以及SIM卡等。 Private 5G網絡自行設置和部署,可按需調配額外設備擴展網絡流量。

公有雲支援5G基建

AWS甚至支援建立雲原生的5G基建Dish Network在美國經營衛星電視,去年成立了Dish Wireless進軍5G業務,核心網則建立AWS,屬於首個完全雲原生的5G網絡,端至端協調和自動化全部以公有雲建立,同樣可以網絡切片向企業以服務形式提供5G私有網絡。

DISH商務總裁Stephen Bye說:「與AWS合作讓我們在雲端中加載和擴展5G核心網絡功能提供專用企業網絡。AWS讓我們提供優化個人無線服務,同時也為企業客戶開啟覆蓋多個垂直行業的新商業模式。我們具備支持企業5G專網能力,可為客戶提供支持各種設備和服務所需的規模、彈性和安全性,釋放工業4.0的潛力。」

數碼孿生變雲服務

Private 5G可用於建立工業物聯網,近年另一熱門工業技術數碼是「數碼孿生(Digital Twin),指在數碼平台模擬物理實體、流程或系統。數碼孿生可應用在工業營運和智慧城市,模擬現實以優化營運,甚至用於驗證概念。

建立數碼孿生之前須建構現實系統(如樓宇、工廠、設備、生產線)3D 虛擬模型,再將現實世界數據,例如從傳感器、攝影鏡頭和業務應用的數據,疊加到 3D 圖像上,然後以機器學習和數據分析模擬在現實裝環境的操作性能。但建立數碼孿生流程繁複,絕大多數企業都難以掌握其中竅門。

AWS多項技術已應用在物聯網開發簡化數碼孿生雲服務IoT TwinMaker,可以說順理成章,直接從到傳感器、影片來源和業務應用等擷取數據,建構設備、裝置和流程的數碼孿生。

IoT TwinMaker包含了Amazon多項產品的連接器,包括從IoT SiteWise、Kinesis Video Streams和Amazon S3導入數據,也可從 Amazon Timestream或Snowflake等連接數據來源。不少傳感器都透過Timestream存入數據,IoT TwinMaker可與物聯網術接軌。

然後IoT TwinMaker就自動創建知識圖譜(Knowledge Graph),整合和理解各種數據來源的關係,以即時數據更新的數碼孿生。客戶也可將3D模型(例如CAD和BIM檔、點雲掃描等)直接導入AWS IoT TwinMaker,建立空間數據平台Matterport技術也會在AWS Marketplace上,以建立創建現實系統(例如樓宇、工廠、設備、生產線等)3D圖像,再知識圖譜的數據疊加到3D圖像上。

IoT TwinMaker可創建網頁應用,讓操作人員和工程師可監控和檢查設施和工業系統設備,檢測異樣便會向操作員發出警報,並在3D模型顯示實時影片。

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