數據管理一機到底
研華WISE-STACK適用於各階段的數位轉型
前言
輕鬆駕馭邊緣大數據
研華WISE-STACK 是一站式微型資料中心，專門為處理因智慧物聯網 (AIoT)而產生的邊緣大數據 (edge data)設計的，不但可介接原有的IT系統與OT設備，更內建多種數位轉型必備的應用服務與工具，帶您輕鬆跨過數位轉型門檻。
為了能更快的回應OT設備產生的資料，輕裝版的WISE-STACK能更接近設備端，僅靠一台2U的工業級伺服器，就可串接處理不同樣式的海量資料、統整分析、視覺化呈現，幫您揭開數據背後隱藏的商業契機。
應用領域
五大應用領域，我們都幫您準備好了
研華科技以「智能地球推手」為願景，協助物聯網在各種產業中蓬勃發展，實踐的過程中，在以下五大領域探索出最完整的解法與心得：1.智慧工廠、2.能源與環保、3.智慧醫療、4.智慧城市、5.智慧設備連網。而針對這五大領域的應用，研華也提供可立即套用的專屬解決方案包 (Solution Ready Package)。只要花費原本1/10的成本，就能享受數位轉型的正循環。
痛點
- 怕陷入錢坑，投資無法回收
- 海量數據，不知如何使用
- 老舊應用轉型不易，門檻又高
- 數據格式不同難跨設備管理
- 跨國資料處理耗時又費力
賣點
- 數十種成功案例可觀摩學習
- AI輔助挖掘商業智能與生產效率
- 網格式微服務架構達成敏捷開發
- 統整異質資料並集中管理與應用
- 雲端與邊緣協同，兼顧時效與成本
iFactory智慧工廠
- 智慧製造執行系統
- 人工智慧光學檢測
- 金屬加工數位營運管理
- 智慧製造設備效率視覺化管理
Energy & Environment 能源與環保
- 巡檢派工
- 水務維運管理
- 生物處理A2O
- 混凝沉澱無機廢水
- 廠務環境設備監控
iHealthcare 智慧醫療
- 智慧病房
- 智慧報到系統
- 即時定位系統應用
- 醫學影像 AI 輔助
iCityServices 智慧城市
- 容留監測
- 安全防疫
- 商業分析
- 互動廣告看板
- 建築能源管理
MachineUnite設備智慧聯網
- 工業設備聯網
- 鍋爐設備聯網
- CNC設備聯網
- 設備故障預測與管理
產品架構
Gartner也推薦的應用轉型架構
蒐集有效數據並轉為高效能的應用是數位轉型必要的條件，Gartner 經多方研究後，提出了網格應用和服務架構 (Mesh Application and Service Architecture, MASA)，此為是最具可行性、效益與彈性的理論。而研華WISE-STACK 所提供的開發平台，就是MASA架構原理的最佳實踐；從研華銷售多年的資料蒐集軟體出發，加上高度整合的標準雲服務模組，以及成熟的產業應用解決方案，開發人員只要透過簡單的操作，就能完成夢寐以求的應用，這就是研華WISE-STACK系列最直接帶來的價值。
產品特色
本地端數據存放，安全有保障
在萬物智慧聯網的 AIoT時代，數據為王；而WISE-STACK 能夠在本地端處理龐大的數據資料，搭配研華在硬體與軟體領域的專業技術，不用再操心資料的傳輸、型態、儲存效率、介接與安全性。能讓您百分之百的投入應用的開發，不再需要用分心在其他日常資料管理的事務上。
支援邊緣裝置
研華WISE-STACK 能夠從各種研華邊緣裝置收集資料，並支持多種不同通訊協定:
- WebAccess/SCADA 能夠過 Modbus, OPC UA, OPC DA, Ethernet/IP, DNP3, SNMP與 BACnet蒐集資料
- WISE-PaaS/DeviceOn 能從個人電腦的BIOS 蒐集資料，以效率的監控各個邊緣閘口
- WISE-PaaS/LwM2M 可以透過 OMA LWM2M 通訊協定，蒐集以ARM為架構的資料
安全又快速的資料傳輸
針對數據傳輸的資安問題，研華WISE-STACK 提供端到雲的資料加密傳送，透過Checksum 稽核機制防止資料竄改，同時提供多種不同儲存方式的資料庫，以杜絕資料庫入侵，例如 SQL 注入等入侵手法。
即使經過重重加密，WISE-STACK透過乙太網路依然提供至少 10Gbps 的傳輸速度，並藉由軟體定義網路更加優化，讓1 TB 的資料於10分鐘內傳輸完畢。
靈活可靠的服務
研華WISE-STACK為整機出貨，並提供到府安裝服務。搭配多種經驗證過的應用解決方案，不只滿足不同客戶的需求，其快速安裝的特性更可讓客戶在不到一周的時間內，開始使用WISE-STACK 私有雲。
先進的虛擬化技術
我們提供多樣的控制器節點伺服器、超融合 (HCI) 節點伺服器以及 AI 節點伺服器，使得多種產業都能快速建構出符合各種商業情境的應用。 研華 WISE-STACK 硬體都符合以下特色:
超融合基礎架構 (HCI):
整合傳統的三層式計算與儲存架構，讓你省電、省錢，又省空間。
高可用 (HA):
高彈性與冗餘元件設計，讓你的服務不因一台伺服器失效而中斷。
持久性:
所有WISE-STACK 私有雲架構的伺服器都為工業級伺服器，能夠耐高溫、抗震動與衝擊；此外，關鍵零組件都擁有七年以上的保固年限。
彈性混和雲:
以獨有的去識別化技術結合公有雲資源，同時解決短期間的負載尖峰問題，更突破應用場域的物理空間限制，使您的雲佈署更加彈性效率。
彈性的 IaaS
以Kubernetes 與 Bigstack CubeOS 為開發基底，支援虛擬化與容器化的架構，不僅有效節省資源，更能讓DevSecOps 發揮100% 的實力。
Microsoft Azure Stack HCI »重點功能
- 多租戶管理: 不同帳號的使用者預設無法存取其他帳號的資料
- 軟體定義儲存: 可管理超過一百萬TB的資料，並能加速資料存取
- 軟體定義網路: 讓資料傳輸速度較一般速度快上6倍，也保證資料交換時的頻寬
- 預設的負載平衡器(load balancer)與自我監控系統
- 單一叢集沒有節點擴充的上限
隨時可用的 PaaS
研華工業智聯網 (AIoT)大數據平台 WISE-PaaS雲服務可提供整套基於雲端技術的低程式碼的開發工具，再加上研華工業雲端應用軟體 i.App 所整合出的微服務，能支援”端到雲”的資料採集、儲存、管理與應用。 研華技術長分享WISE-PaaS
標準服務
- 數據2D/ 3D 視覺化呈現
- 資產績效管理
- AI 架構服務
多種垂直產業雲端應用
研華提供多種經驗證的產業專用雲應用- i.Apps，從模型訓練、資料安全到AI 架構諮詢服務；任何你能想到的應用，都能即刻與您的物聯網使用情境整合
重點功能
- 多租戶管理: 不同帳號的使用者預設無法存取其他帳號的資料
- 軟體定義儲存: 可管理超過一百萬TB的資料，並能加速資料存取
- 軟體定義網路: 讓資料傳輸速度較一般速度快上6倍，也保證資料交換時的頻寬
- 預設的負載平衡器(load balancer)與自我監控系統
- 單一叢集沒有節點擴充的上限
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WISE-STACK 200 標準軟體服務 |
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Detail |
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Master Kubernetes Cluster |
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Standard maintenance SLA - 1 year 5x9 service |
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WISE-STACK 300 標準軟體服務 |
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Service |
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Platform Service |
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Single Sign-On |
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EnSaaS Management Portal |
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Data Service |
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Development Kit |
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EnSaaS Ticket System |
Standard maintenance SLA - 1 year 5x9 service |
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WISE-STACK 600 標準軟體服務 |
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Detail |
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Platform Service |
Master Kubernetes Cluster |
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Single Sign-On |
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Development Kit |
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Standard maintenance SLA - 1 year 5x9 service |
選型方案
對中大型企業而言，長時間下來，公有雲的成本將會超越私有雲；與其每年付租金給公有雲服務商，不如直接投資安全又有彈性的WISE-STACK私有雲，打造專屬於您的資料中心。
入門款
WISE-STACK 200
本地端數據平台
- 包含3 組HCI 節點
- 支援微服務框架
- 單一叢集
進階款
WISE-STACK 300
研華WISE-STACK 300是邊緣資料中心的基石，可支援50台 以上伺服器所組成的高可用運算叢集。伺服器與工業級機櫃 一併出貨，適合佈署在沒有機房設施的工廠與建築物中。
專業款
WISE-STACK 600
研華WISE-STACK 600是WISE-STACK 300的強化版，運算量 與儲存空間皆是WISE-STACK 300的兩倍，並包含了一台AI運 算節點，可以提供圖像式AI的機器學習與AI推論能力。
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WISE-STACK 200 標準軟體服務 |
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Standard maintenance SLA - 1 year 5x9 service |
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WISE-STACK 300 標準軟體服務 |
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Master Kubernetes Cluster |
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Redis |
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Development Kit |
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EnSaaS Ticket System |
Standard maintenance SLA - 1 year 5x9 service |
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WISE-STACK 600 標準軟體服務 |
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Platform Service |
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SaaS Composer |
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Standard maintenance SLA - 1 year 5x9 service |
成功案例
案例一
產業: 能源與環保
解決方案: 數據採集、監控與商業數據平台
應用案例: 水務運維管理-分區計量供水整合管理系統
客戶: 北台灣重要水資源管理場域
客戶痛點與挑戰
1. 需多樣視覺化儀表板，呈現多樣即時數據
- 供水管網監控
- 全區供水資訊監控
- 分區供水資訊監控
- 即時水情看板
- 供水平衡圖
- 原水取水系統
- 水位總覽圖
- 供水高層圖
2. 需同步監控多樣系統資訊
抽水站、加壓站、流量站，以及水質站之管壓、流量、水位、水質數值、馬達啟閉狀態等資訊
3. 設備需定期維護保養與追蹤
- 建置設備履歷
- 現場設備保養程序完成後，以行動裝置回傳系統儲存
4. 抽水機故障預測需求
- 即時監控系統
- SCADA系統資訊介接平台
研華解決方案
1. WISE-STACK Water O&M Command Center: 提供各類場地與設備數據的視覺化監控儀表板與即時監控，以即時分析調整
2. WISE-STACK Environment Data Collector: 有效整合供抽水站、加壓站、流量站，水質站之管壓、流量、水位、水質數值、馬達啟閉狀態等資訊,透過WISE-STACK 高儲存與高速網路介面，同步管理大量設備的即時數據,並提供即時異常通報功能，有效達成秒級的大量數據處理效率目標。
3. WISE-STACK 的巡檢(Patrol Inspection)功能: 協助現場設備保固記錄與即時回傳WISE-STACK 可介接SCADA系統，直接取得抽水機即時設備數據，援IM即時通報故障與異常預測，有效建立AI模型協助監測設備異常，預估減少人工監測人力成本50%，並提升監控準確度30%。
成果效益
- 建立水廠內主要的設備運作監控系統，採集大量現場設備上的數據，協助一線OT維運人員全天候監設備使用情況，透過Big Data與AI分析技術，提高決策的正確度使供水系統更穩定，減少使用傳統專家經驗的判斷模式，降低不同維運人員因經驗落差而做出的決策差異與遺漏。維持高效率與高可用的服務，以增加台灣北區供水系統穩定性，減少因天災引發之停水機率。
- 導入了因AI而有的預防性維護功能，讓產線上的設備獲得了良好的維護，不但提高了設備的使用年限也降低生產線的停機時間。
- 整合設備巡檢平台與SCADA的資訊，更即時掌控設備情況，加上IM的實時通報功能，讓傳統人工設備的日常維護升級為智能維護，預估降低資料處理人力成本45%，同時提升服務水準與即時性，讓水資源管理平台能更有效面對激烈多變的全球氣候。
案例二
產業: 能源與環保
解決方案: 設備監控與商業數據平台
應用案例: 電廠燃氣機組設備監控
客戶: 台灣北部燃氣發電廠
客戶痛點與挑戰
- 廠內多台燃氣發電機內建不同子系統，需一即時資料整合平台統整多筆資料，以同步監控設備與進行決策判斷。
- 需提供並整合多台燃氣發電機組資料至中央監控系統，以利電廠整體管理
- 需同時提供雙備援網路，以滿足OT 與 IT網路系統的高速資料存儲需求
- 需保障高可用性，確保電廠服務穩定
- 需具備高性能資料處理能力之裝裝置
- 需支持廠內設備遠程管理
研華解決方案
1. WISE-STACK Water O&M Command Center: 提供各類場地與設備數據的視覺化監控儀表板與即時監控，以即時分析調整
2. WISE-STACK Environment Data Collector: 有效整合供抽水站、加壓站、流量站，水質站之管壓、流量、水位、水質數值、馬達啟閉狀態等資訊,透過WISE-STACK 高儲存與高速網路介面，同步管理大量設備的即時數據,並提供即時異常通報功能，有效達成秒級的大量數據處理效率目標。
3. WISE-STACK 的巡檢(Patrol Inspection)功能: 協助現場設備保固記錄與即時回傳WISE-STACK 可介接SCADA系統，直接取得抽水機即時設備數據，援IM即時通報故障與異常預測，有效建立AI模型協助監測設備異常，預估減少人工監測人力成本50%，並提升監控準確度30%。
成果效益
- 解決電廠內多系統的資料分散問題，並將標準化與整合後的資料提供至總監控平台，預估有效提升設備壽命 16%以上
- 提供多組設備監控視覺化模組，讓客戶可以快速在OT網路建置第一層設備監控儀表板。同時支援多組的高速網路同時介接OT與IT網路，不僅整合IT網路的總監控系統，並滿足前線OT網路的一線維運需求。WISE-STACK 同時結合雲技術與高可用硬體設計，提供整體HA的架構，預估有效提升監控效率達 43%，並可更早預測停機時間，預計可增加26%應變時間。
- 採集大量現場設備上的數據，協助一線OT維運人員全天候監設備使用情況，透過Big Data與AI分析技術，提高決策的正確度，減少使用傳統專家經驗判斷模式，減少不同維運人員的經驗落差做成決策的差異與遺漏。維持高效率與高可用的服務，提升整體供電系統可靠度。
利用WISE-STACK 避免非必要成本
客戶問題:
在鋼鐵製品的生產過程中，溫度是影響品質的重要關鍵；因此產線上的冷卻系統需要細心維護，並在運轉中被全程監控。
位於南台灣的一座國際知名鋼鐵工廠內，有300 個以上的感測器圍繞在其冷卻系統中，每秒蒐集25萬筆資料；而這些巨量的資料需要經過即時分析、預測 ，以避免產品有潛在的品質問題，或是因設備故障導致停線損失。但一直以來客戶並沒有看到能夠快速蒐集、有效儲存並利用AI預測的一站式解決方案，因而耗用大量人力以傳統的巡查方式監控。
研華解決方案:
此專案使用研華邊緣裝置-MIC7500 蒐集與傳送冷卻系統數據，並將其傳輸到具備AI 模型訓練功能的WISE-STACK 300，用以做機器學習與推論。
同時透過研華WISE-PaaS/Dashboard 數據可視化雲服務，所有資料都能以柱狀圖、折線圖或圓餅圖等圖形化方式呈現並即時的更新在儀表板上，不但作為操作人員即時判斷的依據，也提供未來機器狀況的預測，有效防止系統或其他技術問題發生，而導致生產中斷。
導入結果:
- 因WISE-STACK 300成功的預測產線生產的品質，提升了產品的良率，降低了生產的成本。
- 導入了因AI而有的預防性維護功能，讓產線上的設備獲得了良好的維護，不但提高了設備的使用年限也降低生產線的停機時間。
- 透過遠端就能自動診斷與預先安排設備維護，大大降低人工與緊急應變的成本。
- 由於WISE-STACK的低程式碼框架，相較過去，開發人員只需花30% 的開發時間就可以完成專案，讓開發團隊發揮出3倍的效益。
- 一站式立即可用的解決方案，讓客戶樂意購買第2套WISE-STACK以應用到公司其它部門的AIoT應用，幫助公司在各方面都能做數位轉型，進而鶴立雞群於業界。
智慧醫院：實現遠端不間斷的醫療服務
客戶問題:
在台灣有超過200萬名糖尿病患者，而門診人次更是一年高達2300萬次；由於新型冠狀病毒疫情持續延燒，為減低病人往返醫院次數，尤其對於糖尿病病患與血糖不穩的慢性病病人，其所引發的併發症所帶來的危害，不僅影響個人壽命與生活品質，對家庭與社會、醫療資源亦是沉重負擔，亟需被重視與防治。
而台灣知名的台中榮總醫院，為此已採取了相關的數位對策。
研華解決方案:
研華提供以AI驅動的WISE-PaaS數據應用平台，搭配WISE-STACK 300私有雲的解決方案，讓台中榮總進行院內醫療資訊與生理數據蒐集及彙整，並利用AI分析具關鍵性的指標，協助醫護團隊即時發現狀況並加以處理。
此外，台中榮總團隊更建構民眾返家照護管理App，提供遠端醫學中心級的24 小時不間斷服務。藉由App，追蹤紀錄病患的各種生理資料，例如: 年齡、體重、診斷紀錄、血糖，加上日常飲食與睡眠等資訊，透過AI 深度學習與推論，App 能夠預測病患血糖的變化，有效預防對病患不利的狀況，並及時通知醫院進行必要的醫療安排。
且WISE-STACK私有雲的建置，讓病患的資料安全的存放於醫院資料中心，不必擔心病人資料曝光的問題。
導入結果:
- 醫護人員可以透過遠端數據分析，主動掌握病人生理量測數值
- 台中榮總與病患透過App連結，利用互動式24小時線上健康諮詢及Chatbot智能語音機器人，主動解決病人出院返家後的健康照護及後續門診等病情追蹤問題
- 有效減少病人往返醫院的次數，降低暴露於傳染病危害的風險。截至目前，這套系統已經降低54%的病患在出院後兩週內又住院的機率。
臺中榮總許院長表示，藉由本計畫的驗證與推動，期待可擴展至更多慢性疾病照護，連結更多服務項目。
