一、邊緣計算平臺架構分為哪三層
邊緣計算是指收集并(bing)分(fen)析數(shu)據(ju)的行為發生(sheng)在(zai)靠近數(shu)據(ju)生(sheng)成的本(ben)地(di)設備(bei)和網(wang)絡中,而不是必(bi)須將數(shu)據(ju)傳輸到計(ji)算資源集中化的云(yun)端進(jin)行處理的計(ji)算方式(shi),這種計(ji)算平臺(tai)的架構(gou)一(yi)般分(fen)為三(san)層(ceng):
1、現場層
現場(chang)層(ceng)包括傳感器、執行器、設(she)備、控制系統和(he)(he)資產(chan)等現場(chang)節(jie)點(dian)。這些現場(chang)節(jie)點(dian)通過各種類(lei)型的(de)現場(chang)網絡、工業總線(xian)與邊(bian)緣層(ceng)中的(de)邊(bian)緣網關等設(she)備相連(lian)接,實現現場(chang)層(ceng)和(he)(he)邊(bian)緣層(ceng)之間數據流和(he)(he)控制流的(de)連(lian)通。
網絡可以使用不同(tong)的(de)拓撲結構,邊緣(yuan)(yuan)網關等設備用于(yu)將(jiang)一組(zu)現(xian)場節點彼此連接以及連接到廣域網絡。它具有到集(ji)群(qun)中每個邊緣(yuan)(yuan)實(shi)體(ti)的(de)直接連接,允許來自(zi)邊緣(yuan)(yuan)節點的(de)數(shu)據(ju)流入和到邊緣(yuan)(yuan)節點的(de)控(kong)制命令流出(chu)。
2、邊緣層
邊緣(yuan)層(ceng)是邊緣(yuan)計算(suan)三層(ceng)架構(gou)的(de)核心,用于(yu)接(jie)收、處理和轉發來自(zi)現場層(ceng)的(de)數據(ju)流,提供智能感知、安全隱(yin)私保護、數據(ju)分析、智能計算(suan)、過程優化(hua)和實時控制等時間(jian)敏感服務。
邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)層包括邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)網關、邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)控制器(qi)、邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)云、邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)傳感(gan)器(qi)等計(ji)算存(cun)儲設(she)備,以及(ji)時間敏感(gan)網絡(luo)(luo)交(jiao)換機、路由器(qi)等網絡(luo)(luo)設(she)備,封裝了邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)側的計(ji)算、存(cun)儲和(he)網絡(luo)(luo)資源。邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)層還包括邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)管理器(qi)軟(ruan)件(jian),該軟(ruan)件(jian)主要提供業務編排或(huo)直接(jie)調用的能力,用于操作(zuo)邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)節點完成相關任務。當(dang)前(qian)邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)層的部(bu)署有三(san)種落地形(xing)態:
(1)云(yun)(yun)邊(bian)(bian)緣:云(yun)(yun)邊(bian)(bian)緣形態(tai)的(de)邊(bian)(bian)緣計算,是云(yun)(yun)服(fu)務(wu)(wu)在(zai)邊(bian)(bian)緣側的(de)延伸(shen),邏輯上仍(reng)是云(yun)(yun)服(fu)務(wu)(wu),主要提供依(yi)賴于云(yun)(yun)服(fu)務(wu)(wu)或需要與云(yun)(yun)服(fu)務(wu)(wu)緊密協同的(de)服(fu)務(wu)(wu)。
(2)邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)云(yun)(yun):邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)云(yun)(yun)形態(tai)的(de)邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)計算(suan),是(shi)在邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)側(ce)構建中小(xiao)規模云(yun)(yun),邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)服務能(neng)力主(zhu)要由(you)邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)云(yun)(yun)提供;集中式DC側(ce)的(de)云(yun)(yun)服務主(zhu)要提供邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)云(yun)(yun)的(de)管理調(diao)度(du)能(neng)力。
(3)云(yun)化(hua)(hua)網關(guan)(guan):云(yun)化(hua)(hua)網關(guan)(guan)形態(tai)的邊(bian)緣計算,以云(yun)化(hua)(hua)技術與(yu)能(neng)力(li)重構原有嵌入式網關(guan)(guan)系統(tong),云(yun)化(hua)(hua)網關(guan)(guan)在邊(bian)緣側(ce)提供協議、接(jie)口轉換、邊(bian)緣計算等(deng)能(neng)力(li),部署在云(yun)側(ce)的控(kong)制器提供針(zhen)對邊(bian)緣節點的資源調度、應用(yong)管(guan)理、業務編排等(deng)能(neng)力(li)。
3、云計算層
云計算層(ceng)提供決策支持系統,以及智(zhi)能化(hua)生產、網絡化(hua)協同(tong)、服務(wu)(wu)化(hua)延伸和個性(xing)化(hua)定(ding)制(zhi)等特定(ding)領域的應用服務(wu)(wu)程序,并(bing)(bing)為最終(zhong)用戶提供接口。云計算層(ceng)從邊(bian)緣(yuan)層(ceng)接收數據流,并(bing)(bing)向邊(bian)緣(yuan)層(ceng)以及通過邊(bian)緣(yuan)層(ceng)向現場(chang)層(ceng)發出控制(zhi)信息,從全局范(fan)圍內對資源調度和現場(chang)生產過程進(jin)行(xing)優化(hua)。
二、邊緣計算的四個領域分別是什么
邊緣計(ji)算分為現(xian)場層(ceng)(ceng)、邊緣層(ceng)(ceng)和云(yun)計(ji)算層(ceng)(ceng)三(san)個層(ceng)(ceng)次,其中又包括四個領域(yu),分別是(shi):
1、設備域
邊緣計(ji)算(suan)在這一層,可(ke)以對(dui)感(gan)知的信息直接(jie)進(jin)行計(ji)算(suan)處(chu)理。比如在制(zhi)造領域,可(ke)以對(dui)設備進(jin)行適(shi)時(shi)監控,能(neng)夠實現預(yu)防性維護(hu);在視頻采集、音頻采集中直接(jie)部(bu)署智能(neng)鑒(jian)別的能(neng)力;又或者像手機(ji)一樣(yang),能(neng)夠由語音輸入(ru)直接(jie)轉換成文(wen)字輸出。
2、網絡域
通過部署計(ji)算(suan)能力,實(shi)現各網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)協議的(de)(de)(de)(de)自動轉換,對(dui)數據(ju)(ju)格式進(jin)(jin)行(xing)標準化(hua)處理(li)。要(yao)解(jie)決(jue)物理(li)網(wang)(wang)(wang)中(zhong)數據(ju)(ju)異(yi)構(gou)的(de)(de)(de)(de)問題,就需(xu)要(yao)在網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)域(yu)中(zhong)部署邊緣計(ji)算(suan),以實(shi)現數據(ju)(ju)格式的(de)(de)(de)(de)標準化(hua)和數據(ju)(ju)傳(chuan)遞(di)的(de)(de)(de)(de)標準化(hua)(例如將所有的(de)(de)(de)(de)感知(zhi)數據(ju)(ju)都(dou)換算(suan)成(cheng)MQTT類型數據(ju)(ju),并通過HTTP方式傳(chuan)遞(di))。同時(shi),網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)域(yu)的(de)(de)(de)(de)邊緣計(ji)算(suan),還能對(dui)“融合網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)”進(jin)(jin)行(xing)智能化(hua)管理(li),實(shi)現網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)的(de)(de)(de)(de)冗余,保證網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)的(de)(de)(de)(de)安全,并可進(jin)(jin)一步參與(yu)網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)的(de)(de)(de)(de)優化(hua)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,邊緣計算可以對計算和存儲能力、以及系統(tong)負載進行動態(tai)地(di)部署。最后(hou),邊緣(yuan)計算還能和云(yun)端(duan)計算保(bao)持高效協同、合(he)理分擔(dan)運(yun)算任務。
4、應用域
邊緣(yuan)計算提供(gong)屬地(di)化的(de)(de)業務(wu)邏輯和應(ying)用(yong)智能(neng)。它使(shi)得應(ying)用(yong)具有靈(ling)便(bian)、快速反應(ying)的(de)(de)能(neng)力,并在離線的(de)(de)情況下(xia)(和云端失去聯系時),仍能(neng)夠獨立地(di)提供(gong)本地(di)化的(de)(de)應(ying)用(yong)服務(wu)。