一、邊緣計算平臺架構分為哪三層
邊緣計算是指(zhi)收集(ji)并分析數據的(de)行為發生在靠近數據生成的(de)本地設備和網絡中(zhong),而不是必須將數據傳輸到計算資源集(ji)中(zhong)化的(de)云端進行處理(li)的(de)計算方式(shi),這(zhe)種計算平臺的(de)架構一般(ban)分為三層:
1、現場層
現(xian)(xian)場(chang)層包括傳(chuan)感(gan)器、執(zhi)行器、設備、控(kong)制(zhi)系統(tong)和資產等現(xian)(xian)場(chang)節點。這些現(xian)(xian)場(chang)節點通(tong)過各種(zhong)類型的(de)(de)現(xian)(xian)場(chang)網絡(luo)、工業總線(xian)與邊(bian)緣層中的(de)(de)邊(bian)緣網關等設備相連(lian)接,實現(xian)(xian)現(xian)(xian)場(chang)層和邊(bian)緣層之(zhi)間數據流(liu)和控(kong)制(zhi)流(liu)的(de)(de)連(lian)通(tong)。
網(wang)絡可以使用不同(tong)的(de)(de)拓撲結構,邊(bian)緣網(wang)關(guan)等設(she)備用于將一組現(xian)場節點(dian)彼此(ci)連接(jie)以及連接(jie)到廣域網(wang)絡。它(ta)具有(you)到集群中(zhong)每個(ge)邊(bian)緣實體的(de)(de)直接(jie)連接(jie),允許來自(zi)邊(bian)緣節點(dian)的(de)(de)數據流入和到邊(bian)緣節點(dian)的(de)(de)控制命令(ling)流出(chu)。
2、邊緣層
邊(bian)緣層(ceng)是(shi)邊(bian)緣計算(suan)三層(ceng)架(jia)構(gou)的核心(xin),用于接收(shou)、處理和轉發來自現場層(ceng)的數據(ju)流,提供智能感知、安全(quan)隱(yin)私保護(hu)、數據(ju)分析、智能計算(suan)、過程優化(hua)和實時控(kong)制等時間敏感服務。
邊(bian)(bian)(bian)緣層包括邊(bian)(bian)(bian)緣網關(guan)、邊(bian)(bian)(bian)緣控制器(qi)(qi)(qi)、邊(bian)(bian)(bian)緣云、邊(bian)(bian)(bian)緣傳感器(qi)(qi)(qi)等計(ji)算存儲(chu)設備,以及時(shi)間(jian)敏感網絡交換機、路由器(qi)(qi)(qi)等網絡設備,封裝了邊(bian)(bian)(bian)緣側的計(ji)算、存儲(chu)和網絡資源(yuan)。邊(bian)(bian)(bian)緣層還包括邊(bian)(bian)(bian)緣管理(li)器(qi)(qi)(qi)軟件(jian),該軟件(jian)主(zhu)要提供(gong)業務編(bian)排或直(zhi)接(jie)調(diao)用的能力,用于(yu)操作(zuo)邊(bian)(bian)(bian)緣節點完成(cheng)相關(guan)任務。當(dang)前邊(bian)(bian)(bian)緣層的部署有(you)三種落地形態:
(1)云(yun)邊緣(yuan):云(yun)邊緣(yuan)形(xing)態的(de)邊緣(yuan)計(ji)算(suan),是云(yun)服務在邊緣(yuan)側(ce)的(de)延(yan)伸,邏輯上仍是云(yun)服務,主要提(ti)供依賴于云(yun)服務或需要與云(yun)服務緊密協同的(de)服務。
(2)邊(bian)緣云:邊(bian)緣云形態的(de)(de)邊(bian)緣計(ji)算,是在(zai)邊(bian)緣側構(gou)建中小規模(mo)云,邊(bian)緣服務(wu)能(neng)力(li)主(zhu)要由邊(bian)緣云提(ti)供;集中式(shi)DC側的(de)(de)云服務(wu)主(zhu)要提(ti)供邊(bian)緣云的(de)(de)管理調度能(neng)力(li)。
(3)云(yun)(yun)化(hua)網(wang)關:云(yun)(yun)化(hua)網(wang)關形態的邊緣(yuan)計算(suan),以云(yun)(yun)化(hua)技術與能力(li)重構(gou)原有嵌入式網(wang)關系統,云(yun)(yun)化(hua)網(wang)關在邊緣(yuan)側(ce)提(ti)供(gong)協議、接(jie)口(kou)轉換、邊緣(yuan)計算(suan)等能力(li),部署在云(yun)(yun)側(ce)的控制(zhi)器(qi)提(ti)供(gong)針對邊緣(yuan)節點的資源調度、應用(yong)管理、業務(wu)編排等能力(li)。
3、云計算層
云計(ji)算層提供決策(ce)支(zhi)持系統,以及智能化(hua)(hua)生產、網絡化(hua)(hua)協(xie)同、服務(wu)化(hua)(hua)延伸和個性化(hua)(hua)定(ding)制等特(te)定(ding)領域(yu)的(de)應用服務(wu)程序,并為最終用戶(hu)提供接口。云計(ji)算層從邊(bian)緣(yuan)層接收數(shu)據流,并向邊(bian)緣(yuan)層以及通(tong)過邊(bian)緣(yuan)層向現場層發出控制信息,從全局(ju)范圍內對資(zi)源調度(du)和現場生產過程進行(xing)優化(hua)(hua)。
二、邊緣計算的四個領域分別是什么
邊(bian)(bian)緣(yuan)計算分為現場層、邊(bian)(bian)緣(yuan)層和云(yun)計算層三個層次,其中(zhong)又包括四個領域,分別是:
1、設備域
邊(bian)緣(yuan)計(ji)算(suan)在這一層,可以對(dui)感知的信息(xi)直接進(jin)行(xing)計(ji)算(suan)處理。比(bi)如在制造領域(yu),可以對(dui)設備進(jin)行(xing)適(shi)時監控,能(neng)夠實(shi)現預防(fang)性(xing)維護;在視頻采(cai)集、音頻采(cai)集中直接部署智能(neng)鑒別(bie)的能(neng)力;又(you)或(huo)者像手機(ji)一樣,能(neng)夠由語音輸入直接轉(zhuan)換成文(wen)字輸出。
2、網絡域
通過(guo)部(bu)署(shu)(shu)計(ji)算(suan)能(neng)力,實(shi)現各(ge)網絡(luo)協(xie)議(yi)的(de)(de)(de)自動轉換,對(dui)數(shu)(shu)據格式進行標(biao)準化(hua)(hua)處理(li)。要(yao)解決物理(li)網中(zhong)數(shu)(shu)據異構的(de)(de)(de)問題,就需要(yao)在網絡(luo)域中(zhong)部(bu)署(shu)(shu)邊(bian)緣計(ji)算(suan),以實(shi)現數(shu)(shu)據格式的(de)(de)(de)標(biao)準化(hua)(hua)和(he)數(shu)(shu)據傳遞(di)的(de)(de)(de)標(biao)準化(hua)(hua)(例如將所有的(de)(de)(de)感(gan)知數(shu)(shu)據都換算(suan)成MQTT類型數(shu)(shu)據,并通過(guo)HTTP方式傳遞(di))。同時,網絡(luo)域的(de)(de)(de)邊(bian)緣計(ji)算(suan),還(huan)能(neng)對(dui)“融合(he)網絡(luo)”進行智能(neng)化(hua)(hua)管(guan)理(li),實(shi)現網絡(luo)的(de)(de)(de)冗余,保證網絡(luo)的(de)(de)(de)安全,并可進一步參(can)與網絡(luo)的(de)(de)(de)優化(hua)(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)以對計(ji)(ji)算和(he)存儲能(neng)力、以及系統負載進行(xing)動態地部署。最后(hou),邊(bian)緣(yuan)計(ji)(ji)算還能(neng)和(he)云端(duan)計(ji)(ji)算保持高效(xiao)協同、合理分擔運算任(ren)務。
4、應用域
邊緣計算提供屬(shu)地(di)(di)化(hua)的(de)業(ye)務(wu)邏輯和(he)應(ying)用智能。它使得應(ying)用具有靈便、快速反應(ying)的(de)能力,并在離線(xian)的(de)情況下(和(he)云(yun)端失去(qu)聯系(xi)時),仍能夠獨(du)立地(di)(di)提供本地(di)(di)化(hua)的(de)應(ying)用服務(wu)。