一、邊緣計算平臺架構分為哪三層
邊緣計算是(shi)指收集并分析數據的(de)(de)行為發生在靠近數據生成的(de)(de)本地設備和網絡中(zhong)(zhong),而不是(shi)必須(xu)將(jiang)數據傳(chuan)輸到計(ji)算(suan)(suan)資源集中(zhong)(zhong)化的(de)(de)云端進行處理(li)的(de)(de)計(ji)算(suan)(suan)方式,這(zhe)種計(ji)算(suan)(suan)平臺的(de)(de)架構一般分為三層:
1、現場層
現(xian)場(chang)層(ceng)(ceng)包(bao)括(kuo)傳感器、執(zhi)行器、設備、控(kong)制(zhi)系統和(he)資產等(deng)(deng)現(xian)場(chang)節點。這些現(xian)場(chang)節點通(tong)過各種類(lei)型的現(xian)場(chang)網絡、工業總線與邊緣(yuan)(yuan)層(ceng)(ceng)中的邊緣(yuan)(yuan)網關等(deng)(deng)設備相連接(jie),實現(xian)現(xian)場(chang)層(ceng)(ceng)和(he)邊緣(yuan)(yuan)層(ceng)(ceng)之間數據流(liu)(liu)和(he)控(kong)制(zhi)流(liu)(liu)的連通(tong)。
網絡可以使用不同的(de)拓撲(pu)結構,邊緣網關等設(she)備用于(yu)將一組(zu)現場節(jie)點(dian)彼此連接(jie)以及連接(jie)到廣域網絡。它具(ju)有到集群中每(mei)個邊緣實體的(de)直接(jie)連接(jie),允(yun)許來自(zi)邊緣節(jie)點(dian)的(de)數據(ju)流入(ru)和到邊緣節(jie)點(dian)的(de)控(kong)制命令流出(chu)。
2、邊緣層
邊緣層(ceng)是邊緣計(ji)算三層(ceng)架構的核心,用于(yu)接收、處理(li)和轉發來自現場(chang)層(ceng)的數據(ju)流,提供智能(neng)感知、安全隱(yin)私保護(hu)、數據(ju)分析、智能(neng)計(ji)算、過(guo)程(cheng)優(you)化和實時控制等時間敏感服務。
邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)層包括(kuo)邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)網(wang)關(guan)(guan)、邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)控制(zhi)器(qi)、邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)云、邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)傳感器(qi)等(deng)計(ji)算(suan)存儲設備,以及時(shi)間敏感網(wang)絡(luo)(luo)交換機、路(lu)由(you)器(qi)等(deng)網(wang)絡(luo)(luo)設備,封裝(zhuang)了邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)側的(de)計(ji)算(suan)、存儲和(he)網(wang)絡(luo)(luo)資(zi)源。邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)層還包括(kuo)邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)管理(li)器(qi)軟件,該軟件主要提(ti)供業務編排或直(zhi)接調用(yong)的(de)能力,用(yong)于(yu)操(cao)作(zuo)邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)節點完成(cheng)相關(guan)(guan)任(ren)務。當(dang)前邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)層的(de)部署有三種(zhong)落地(di)形(xing)態:
(1)云邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan):云邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)形(xing)態的(de)邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)計(ji)算,是云服(fu)(fu)務在邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)側的(de)延伸(shen),邏(luo)輯上仍是云服(fu)(fu)務,主要(yao)提供依賴于云服(fu)(fu)務或需要(yao)與(yu)云服(fu)(fu)務緊密協(xie)同的(de)服(fu)(fu)務。
(2)邊緣(yuan)(yuan)云:邊緣(yuan)(yuan)云形態的(de)邊緣(yuan)(yuan)計(ji)算,是在(zai)邊緣(yuan)(yuan)側構建(jian)中小(xiao)規(gui)模云,邊緣(yuan)(yuan)服務能力主要由邊緣(yuan)(yuan)云提供;集中式DC側的(de)云服務主要提供邊緣(yuan)(yuan)云的(de)管理調度能力。
(3)云(yun)化網關(guan)(guan):云(yun)化網關(guan)(guan)形態的(de)邊緣計算(suan),以(yi)云(yun)化技術(shu)與能(neng)力重(zhong)構原(yuan)有嵌入式網關(guan)(guan)系統,云(yun)化網關(guan)(guan)在邊緣側提供協議(yi)、接口(kou)轉換、邊緣計算(suan)等能(neng)力,部(bu)署在云(yun)側的(de)控制(zhi)器提供針對(dui)邊緣節(jie)點的(de)資源調度、應(ying)用管理(li)、業務編(bian)排等能(neng)力。
3、云計算層
云計算層提供(gong)(gong)決策支持系統,以及智能(neng)化生產、網(wang)絡化協同(tong)、服(fu)務化延伸和個性化定(ding)制(zhi)等特定(ding)領(ling)域的應(ying)用(yong)服(fu)務程(cheng)序,并為最終用(yong)戶提供(gong)(gong)接(jie)口(kou)。云計算層從邊(bian)緣層接(jie)收數(shu)據流,并向(xiang)(xiang)邊(bian)緣層以及通(tong)過邊(bian)緣層向(xiang)(xiang)現場(chang)層發出控制(zhi)信(xin)息,從全局范圍(wei)內對資源(yuan)調度和現場(chang)生產過程(cheng)進(jin)行(xing)優化。
二、邊緣計算的四個領域分別是什么
邊緣(yuan)計算(suan)分為現場層、邊緣(yuan)層和(he)云計算(suan)層三個層次,其(qi)中又包括四個領域,分別(bie)是(shi):
1、設備域
邊緣(yuan)計算在這一層,可以對感知的信息(xi)直(zhi)接進行計算處理。比如在制造領域,可以對設備(bei)進行適時監(jian)控(kong),能(neng)夠(gou)實現預(yu)防(fang)性維護(hu);在視頻(pin)采集(ji)、音頻(pin)采集(ji)中直(zhi)接部署(shu)智(zhi)能(neng)鑒別的能(neng)力;又或(huo)者像手機一樣,能(neng)夠(gou)由語音輸(shu)入直(zhi)接轉(zhuan)換成文字輸(shu)出。
2、網絡域
通(tong)過(guo)部(bu)署計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)能力,實現(xian)各網絡(luo)協議的(de)(de)自動(dong)轉換(huan),對數(shu)據(ju)(ju)格(ge)式進(jin)行標(biao)準(zhun)化(hua)(hua)處理。要解決(jue)物理網中數(shu)據(ju)(ju)異構的(de)(de)問題,就(jiu)需要在網絡(luo)域(yu)(yu)中部(bu)署邊緣(yuan)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan),以實現(xian)數(shu)據(ju)(ju)格(ge)式的(de)(de)標(biao)準(zhun)化(hua)(hua)和數(shu)據(ju)(ju)傳遞的(de)(de)標(biao)準(zhun)化(hua)(hua)(例如將所有的(de)(de)感知數(shu)據(ju)(ju)都換(huan)算(suan)(suan)成MQTT類型數(shu)據(ju)(ju),并通(tong)過(guo)HTTP方式傳遞)。同(tong)時,網絡(luo)域(yu)(yu)的(de)(de)邊緣(yuan)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan),還能對“融(rong)合網絡(luo)”進(jin)行智能化(hua)(hua)管理,實現(xian)網絡(luo)的(de)(de)冗余(yu),保證網絡(luo)的(de)(de)安(an)全,并可進(jin)一步參與網絡(luo)的(de)(de)優(you)化(hua)(hua)工作(zuo)。
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(yi)對計(ji)算(suan)和(he)存儲(chu)能(neng)力、以(yi)及(ji)系(xi)統(tong)負載(zai)進(jin)行動態(tai)地(di)部(bu)署。最后,邊緣計(ji)算(suan)還能(neng)和(he)云(yun)端計(ji)算(suan)保持(chi)高(gao)效協(xie)同、合理分擔運算(suan)任務。
4、應用域
邊緣計算提供屬地(di)化的業務邏輯(ji)和應(ying)(ying)用智(zhi)能。它使(shi)得應(ying)(ying)用具有靈便、快速反(fan)應(ying)(ying)的能力,并(bing)在離線的情況下(和云(yun)端失(shi)去聯系時),仍能夠獨立地(di)提供本(ben)地(di)化的應(ying)(ying)用服務。