一、邊緣計算平臺架構分為哪三層
邊緣計算是指(zhi)收集并分析數(shu)據(ju)(ju)的(de)(de)行為(wei)發(fa)生在靠近數(shu)據(ju)(ju)生成的(de)(de)本地設備和網絡中(zhong),而不是必須(xu)將數(shu)據(ju)(ju)傳輸到計算(suan)資源集中(zhong)化的(de)(de)云端進行處理的(de)(de)計算(suan)方式,這種計算(suan)平臺的(de)(de)架(jia)構一(yi)般分為(wei)三(san)層:
1、現場層
現(xian)(xian)場(chang)層(ceng)(ceng)包括(kuo)傳感器(qi)、執行器(qi)、設備、控制(zhi)系(xi)統(tong)和資產等現(xian)(xian)場(chang)節(jie)點(dian)。這(zhe)些現(xian)(xian)場(chang)節(jie)點(dian)通過(guo)各(ge)種類型的(de)現(xian)(xian)場(chang)網絡、工業總線與(yu)邊緣層(ceng)(ceng)中(zhong)的(de)邊緣網關等設備相連接,實現(xian)(xian)現(xian)(xian)場(chang)層(ceng)(ceng)和邊緣層(ceng)(ceng)之間數據流(liu)和控制(zhi)流(liu)的(de)連通。
網(wang)絡可以(yi)使用(yong)不同的(de)拓撲結構,邊(bian)緣(yuan)網(wang)關等設備(bei)用(yong)于將一組現場節點(dian)彼(bi)此連(lian)接以(yi)及(ji)連(lian)接到廣域網(wang)絡。它具有到集群中每(mei)個邊(bian)緣(yuan)實體的(de)直接連(lian)接,允(yun)許來自邊(bian)緣(yuan)節點(dian)的(de)數據流入和到邊(bian)緣(yuan)節點(dian)的(de)控制(zhi)命(ming)令流出(chu)。
2、邊緣層
邊緣(yuan)層(ceng)是(shi)邊緣(yuan)計算三層(ceng)架構的(de)核心,用于接收、處理和轉發來自現場(chang)層(ceng)的(de)數據流(liu),提供智能感知、安全隱私(si)保護、數據分析、智能計算、過程(cheng)優化和實時控制等(deng)時間敏感服務。
邊(bian)緣(yuan)層(ceng)包括(kuo)邊(bian)緣(yuan)網(wang)(wang)(wang)關、邊(bian)緣(yuan)控(kong)制器(qi)(qi)、邊(bian)緣(yuan)云、邊(bian)緣(yuan)傳感(gan)(gan)器(qi)(qi)等(deng)計算(suan)(suan)存儲設備(bei),以及(ji)時間敏感(gan)(gan)網(wang)(wang)(wang)絡(luo)交換機、路(lu)由(you)器(qi)(qi)等(deng)網(wang)(wang)(wang)絡(luo)設備(bei),封裝了邊(bian)緣(yuan)側的計算(suan)(suan)、存儲和網(wang)(wang)(wang)絡(luo)資(zi)源(yuan)。邊(bian)緣(yuan)層(ceng)還包括(kuo)邊(bian)緣(yuan)管理器(qi)(qi)軟件(jian),該軟件(jian)主要提供業務編(bian)排或直接調(diao)用(yong)(yong)的能力(li),用(yong)(yong)于操作邊(bian)緣(yuan)節點完成(cheng)相關任務。當前邊(bian)緣(yuan)層(ceng)的部(bu)署(shu)有三種落地(di)形態(tai):
(1)云(yun)(yun)邊(bian)緣:云(yun)(yun)邊(bian)緣形態的邊(bian)緣計算,是云(yun)(yun)服(fu)(fu)務(wu)在邊(bian)緣側的延伸,邏輯上仍(reng)是云(yun)(yun)服(fu)(fu)務(wu),主要提供(gong)依賴(lai)于云(yun)(yun)服(fu)(fu)務(wu)或需要與云(yun)(yun)服(fu)(fu)務(wu)緊密協同的服(fu)(fu)務(wu)。
(2)邊緣(yuan)(yuan)(yuan)云(yun)(yun)(yun):邊緣(yuan)(yuan)(yuan)云(yun)(yun)(yun)形態(tai)的(de)邊緣(yuan)(yuan)(yuan)計算,是(shi)在邊緣(yuan)(yuan)(yuan)側(ce)構建中小規模云(yun)(yun)(yun),邊緣(yuan)(yuan)(yuan)服務(wu)能力主(zhu)要(yao)由(you)邊緣(yuan)(yuan)(yuan)云(yun)(yun)(yun)提(ti)供(gong);集中式DC側(ce)的(de)云(yun)(yun)(yun)服務(wu)主(zhu)要(yao)提(ti)供(gong)邊緣(yuan)(yuan)(yuan)云(yun)(yun)(yun)的(de)管(guan)理調度能力。
(3)云化網(wang)關(guan):云化網(wang)關(guan)形態(tai)的(de)邊緣(yuan)計算,以云化技術與能力重構(gou)原(yuan)有嵌入式網(wang)關(guan)系統,云化網(wang)關(guan)在(zai)邊緣(yuan)側提供協議、接口轉(zhuan)換(huan)、邊緣(yuan)計算等(deng)能力,部(bu)署在(zai)云側的(de)控制器提供針對邊緣(yuan)節點的(de)資(zi)源(yuan)調度、應用管理、業務編排等(deng)能力。
3、云計算層
云計(ji)算(suan)層(ceng)提供決策支持系統,以(yi)及智能化(hua)生(sheng)(sheng)產、網(wang)絡化(hua)協同、服務(wu)化(hua)延伸和個性(xing)化(hua)定制等特定領域的應(ying)用(yong)服務(wu)程序,并為最(zui)終(zhong)用(yong)戶提供接口。云計(ji)算(suan)層(ceng)從邊(bian)緣(yuan)層(ceng)接收數據流,并向(xiang)邊(bian)緣(yuan)層(ceng)以(yi)及通過邊(bian)緣(yuan)層(ceng)向(xiang)現場層(ceng)發出(chu)控制信息(xi),從全局范圍內對資源(yuan)調(diao)度和現場生(sheng)(sheng)產過程進行優化(hua)。
二、邊緣計算的四個領域分別是什么
邊(bian)緣(yuan)計算(suan)分為現場層(ceng)、邊(bian)緣(yuan)層(ceng)和云計算(suan)層(ceng)三個層(ceng)次,其(qi)中又(you)包括四個領域,分別是:
1、設備域
邊(bian)緣計(ji)算在這一層,可(ke)以對感知的(de)信息直接(jie)進行(xing)計(ji)算處理。比(bi)如在制造(zao)領域,可(ke)以對設(she)備進行(xing)適時(shi)監控(kong),能(neng)(neng)夠實現預防性維(wei)護;在視頻采(cai)集、音頻采(cai)集中直接(jie)部署智能(neng)(neng)鑒別的(de)能(neng)(neng)力;又或者像手機一樣,能(neng)(neng)夠由語(yu)音輸入(ru)直接(jie)轉換(huan)成文(wen)字輸出。
2、網絡域
通過(guo)部(bu)署(shu)計算能(neng)力,實現各網(wang)絡(luo)(luo)(luo)(luo)協(xie)議的(de)自動轉換,對數(shu)(shu)據(ju)格(ge)式(shi)進行標(biao)(biao)準(zhun)化處理。要解決物理網(wang)中(zhong)數(shu)(shu)據(ju)異構的(de)問題,就需要在網(wang)絡(luo)(luo)(luo)(luo)域(yu)中(zhong)部(bu)署(shu)邊(bian)緣計算,以實現數(shu)(shu)據(ju)格(ge)式(shi)的(de)標(biao)(biao)準(zhun)化和數(shu)(shu)據(ju)傳遞(di)的(de)標(biao)(biao)準(zhun)化(例如將(jiang)所(suo)有的(de)感知數(shu)(shu)據(ju)都換算成MQTT類型數(shu)(shu)據(ju),并(bing)通過(guo)HTTP方式(shi)傳遞(di))。同時,網(wang)絡(luo)(luo)(luo)(luo)域(yu)的(de)邊(bian)緣計算,還能(neng)對“融(rong)合(he)網(wang)絡(luo)(luo)(luo)(luo)”進行智能(neng)化管理,實現網(wang)絡(luo)(luo)(luo)(luo)的(de)冗(rong)余,保證網(wang)絡(luo)(luo)(luo)(luo)的(de)安(an)全(quan),并(bing)可進一步參(can)與(yu)網(wang)絡(luo)(luo)(luo)(luo)的(de)優化工作。
3、數據域
邊緣計算使得數據管理更智能、存儲方式更靈活。首先,邊緣計算可以對數據的完整性和一致性進行分析,并進行數據清洗工作,消滅系統中的“臟”數據。其次,邊緣計算可以對計(ji)算和存儲(chu)能力(li)、以及系統負載進行動態地部署(shu)。最后,邊(bian)緣計(ji)算還能和云端計(ji)算保持高效協同、合理分擔運算任務(wu)。
4、應用域
邊緣計算提供屬地化的(de)(de)業務(wu)邏輯和應(ying)用智(zhi)能(neng)。它使得應(ying)用具(ju)有靈便、快速反應(ying)的(de)(de)能(neng)力,并在離線的(de)(de)情況下(和云端失去聯系時),仍能(neng)夠獨立地提供本(ben)地化的(de)(de)應(ying)用服務(wu)。