一、邊緣計算平臺架構分為哪三層
邊緣計算是指收(shou)集并分析數(shu)據(ju)的(de)行為發生在(zai)靠近數(shu)據(ju)生成的(de)本地設備和(he)網絡中,而不是必須將數(shu)據(ju)傳輸(shu)到計(ji)算資源集中化(hua)的(de)云端進(jin)行處理的(de)計(ji)算方式,這種(zhong)計(ji)算平臺的(de)架構一般分為三層(ceng):
1、現場層
現(xian)場(chang)層(ceng)包括傳感器、執行器、設(she)備、控(kong)(kong)制系統和(he)資產(chan)等(deng)現(xian)場(chang)節點(dian)。這些現(xian)場(chang)節點(dian)通過各種類型的(de)現(xian)場(chang)網絡、工業總(zong)線與(yu)邊緣(yuan)層(ceng)中的(de)邊緣(yuan)網關等(deng)設(she)備相連(lian)接,實現(xian)現(xian)場(chang)層(ceng)和(he)邊緣(yuan)層(ceng)之間數(shu)據(ju)流(liu)和(he)控(kong)(kong)制流(liu)的(de)連(lian)通。
網絡(luo)可(ke)以使用不同的(de)拓(tuo)撲結構,邊緣網關(guan)等設備用于將(jiang)一組現場(chang)節點彼此連(lian)接(jie)以及連(lian)接(jie)到廣(guang)域網絡(luo)。它具有到集群中每個邊緣實(shi)體(ti)的(de)直接(jie)連(lian)接(jie),允許來自(zi)邊緣節點的(de)數據流入和到邊緣節點的(de)控制命(ming)令(ling)流出。
2、邊緣層
邊(bian)緣層是邊(bian)緣計(ji)算三(san)層架構的核心,用于接收、處理和轉發來自現場(chang)層的數據流,提供智能(neng)感知、安全隱私保護(hu)、數據分(fen)析(xi)、智能(neng)計(ji)算、過程(cheng)優化和實時控制(zhi)等時間(jian)敏感服(fu)務(wu)。
邊(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)層包括邊(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)網(wang)關(guan)(guan)、邊(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)控制器、邊(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)云、邊(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)傳感(gan)(gan)器等(deng)計(ji)算存(cun)儲(chu)設(she)備,以(yi)及時間敏感(gan)(gan)網(wang)絡交換(huan)機、路由(you)器等(deng)網(wang)絡設(she)備,封裝了邊(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)側的(de)計(ji)算、存(cun)儲(chu)和網(wang)絡資源(yuan)。邊(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)層還包括邊(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)管理器軟件(jian)(jian),該軟件(jian)(jian)主要提供業務(wu)編排或直(zhi)接調用(yong)的(de)能力,用(yong)于操作邊(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)節點(dian)完成(cheng)相關(guan)(guan)任務(wu)。當前邊(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)層的(de)部署有三(san)種落地形態:
(1)云(yun)邊(bian)緣(yuan)(yuan):云(yun)邊(bian)緣(yuan)(yuan)形態(tai)的(de)邊(bian)緣(yuan)(yuan)計算,是云(yun)服(fu)(fu)(fu)務(wu)在邊(bian)緣(yuan)(yuan)側的(de)延伸,邏(luo)輯上仍是云(yun)服(fu)(fu)(fu)務(wu),主要提供依賴(lai)于云(yun)服(fu)(fu)(fu)務(wu)或需要與云(yun)服(fu)(fu)(fu)務(wu)緊密協同的(de)服(fu)(fu)(fu)務(wu)。
(2)邊緣(yuan)(yuan)云(yun)(yun)(yun):邊緣(yuan)(yuan)云(yun)(yun)(yun)形態的邊緣(yuan)(yuan)計(ji)算,是在邊緣(yuan)(yuan)側(ce)(ce)構建中(zhong)小規(gui)模云(yun)(yun)(yun),邊緣(yuan)(yuan)服務能力主(zhu)要由邊緣(yuan)(yuan)云(yun)(yun)(yun)提(ti)供;集中(zhong)式DC側(ce)(ce)的云(yun)(yun)(yun)服務主(zhu)要提(ti)供邊緣(yuan)(yuan)云(yun)(yun)(yun)的管(guan)理調(diao)度能力。
(3)云(yun)化網(wang)關(guan):云(yun)化網(wang)關(guan)形態的邊緣(yuan)(yuan)計算(suan),以云(yun)化技(ji)術與能力(li)重(zhong)構原有嵌入式網(wang)關(guan)系(xi)統,云(yun)化網(wang)關(guan)在(zai)(zai)邊緣(yuan)(yuan)側(ce)提供協議、接口轉換、邊緣(yuan)(yuan)計算(suan)等能力(li),部署在(zai)(zai)云(yun)側(ce)的控制器提供針對邊緣(yuan)(yuan)節點(dian)的資源調度、應用(yong)管理、業務編排等能力(li)。
3、云計算層
云計(ji)(ji)算(suan)層(ceng)提供決策(ce)支持系統,以及(ji)智能化(hua)(hua)生(sheng)產、網絡化(hua)(hua)協(xie)同(tong)、服務(wu)化(hua)(hua)延伸(shen)和(he)個性化(hua)(hua)定制等特定領域的應(ying)用服務(wu)程(cheng)序,并為(wei)最終(zhong)用戶(hu)提供接口。云計(ji)(ji)算(suan)層(ceng)從邊(bian)緣層(ceng)接收數據流(liu),并向(xiang)邊(bian)緣層(ceng)以及(ji)通過(guo)邊(bian)緣層(ceng)向(xiang)現場(chang)層(ceng)發出控(kong)制信息,從全(quan)局范圍(wei)內對資(zi)源調度和(he)現場(chang)生(sheng)產過(guo)程(cheng)進行優化(hua)(hua)。
二、邊緣計算的四個領域分別是什么
邊(bian)緣計算分(fen)為現場層、邊(bian)緣層和云(yun)計算層三個(ge)層次,其中又包括四個(ge)領域,分(fen)別是(shi):
1、設備域
邊緣計算在(zai)這一層,可以(yi)對感知的信息直(zhi)接進(jin)(jin)行計算處理(li)。比如(ru)在(zai)制(zhi)造領域,可以(yi)對設(she)備(bei)進(jin)(jin)行適時監(jian)控,能夠實現預防性維護;在(zai)視頻采集、音頻采集中直(zhi)接部署智(zhi)能鑒別(bie)的能力(li);又(you)或者像手機(ji)一樣,能夠由語音輸入直(zhi)接轉換成文字輸出。
2、網絡域
通過(guo)部署(shu)計(ji)算(suan)(suan)能力(li),實現各網(wang)絡(luo)(luo)(luo)(luo)協(xie)議的自(zi)動轉(zhuan)換,對數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)格式(shi)進行(xing)標準化(hua)處理。要解決物理網(wang)中(zhong)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)異構的問題,就(jiu)需要在網(wang)絡(luo)(luo)(luo)(luo)域中(zhong)部署(shu)邊(bian)緣(yuan)計(ji)算(suan)(suan),以實現數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)格式(shi)的標準化(hua)和數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)傳遞的標準化(hua)(例如將(jiang)所有的感知數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)都換算(suan)(suan)成MQTT類型數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju),并(bing)通過(guo)HTTP方(fang)式(shi)傳遞)。同時,網(wang)絡(luo)(luo)(luo)(luo)域的邊(bian)緣(yuan)計(ji)算(suan)(suan),還能對“融合網(wang)絡(luo)(luo)(luo)(luo)”進行(xing)智能化(hua)管(guan)理,實現網(wang)絡(luo)(luo)(luo)(luo)的冗余,保證(zheng)網(wang)絡(luo)(luo)(luo)(luo)的安全,并(bing)可進一步(bu)參與網(wang)絡(luo)(luo)(luo)(luo)的優化(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(ke)以對(dui)計算(suan)和存儲能(neng)力、以及系(xi)統(tong)負載(zai)進(jin)行動態地部署。最(zui)后,邊(bian)緣計算(suan)還(huan)能(neng)和云(yun)端計算(suan)保持(chi)高效協同、合理分(fen)擔運算(suan)任務。
4、應用域
邊緣(yuan)計算提供屬(shu)地(di)(di)化的業(ye)務邏輯(ji)和(he)應(ying)用(yong)智能(neng)(neng)。它使得(de)應(ying)用(yong)具有靈便、快速反應(ying)的能(neng)(neng)力,并在離線(xian)的情況下(和(he)云端(duan)失去聯系(xi)時),仍能(neng)(neng)夠獨立地(di)(di)提供本地(di)(di)化的應(ying)用(yong)服務。