一、邊緣計算平臺架構分為哪三層
邊緣計算是指收集并分(fen)析(xi)數據(ju)的行為(wei)發生在靠近(jin)數據(ju)生成的本地設備(bei)和網絡中,而不(bu)是必須(xu)將數據(ju)傳輸到計算(suan)資(zi)源集中化的云(yun)端(duan)進行處理的計算(suan)方式,這種計算(suan)平(ping)臺的架構一般分(fen)為(wei)三(san)層:
1、現場層
現(xian)(xian)場(chang)層(ceng)包括傳感器、執行器、設備、控(kong)(kong)制系(xi)統和(he)資(zi)產(chan)等現(xian)(xian)場(chang)節(jie)點。這些現(xian)(xian)場(chang)節(jie)點通過(guo)各種(zhong)類型的(de)現(xian)(xian)場(chang)網(wang)絡、工業總線(xian)與邊緣(yuan)層(ceng)中的(de)邊緣(yuan)網(wang)關(guan)等設備相連接,實現(xian)(xian)現(xian)(xian)場(chang)層(ceng)和(he)邊緣(yuan)層(ceng)之(zhi)間數據(ju)流(liu)和(he)控(kong)(kong)制流(liu)的(de)連通。
網絡可以使(shi)用(yong)不(bu)同(tong)的(de)拓(tuo)撲結構,邊(bian)緣(yuan)(yuan)網關(guan)等設備用(yong)于將一組現(xian)場節點彼此連接以及連接到(dao)廣域(yu)網絡。它具(ju)有到(dao)集群中每個邊(bian)緣(yuan)(yuan)實體的(de)直接連接,允許來(lai)自(zi)邊(bian)緣(yuan)(yuan)節點的(de)數據流入和到(dao)邊(bian)緣(yuan)(yuan)節點的(de)控制(zhi)命(ming)令流出。
2、邊緣層
邊緣層是邊緣計算三層架構的(de)核(he)心,用(yong)于接(jie)收、處理和轉發來自現場層的(de)數(shu)據流,提供(gong)智能感知、安全隱私保護、數(shu)據分析、智能計算、過程優化和實時控制等時間敏感服(fu)務(wu)。
邊(bian)緣(yuan)(yuan)層包括邊(bian)緣(yuan)(yuan)網(wang)關、邊(bian)緣(yuan)(yuan)控制器(qi)、邊(bian)緣(yuan)(yuan)云、邊(bian)緣(yuan)(yuan)傳感器(qi)等計(ji)算存儲設備,以及(ji)時間敏感網(wang)絡(luo)(luo)交(jiao)換機、路由器(qi)等網(wang)絡(luo)(luo)設備,封裝了(le)邊(bian)緣(yuan)(yuan)側的計(ji)算、存儲和網(wang)絡(luo)(luo)資源。邊(bian)緣(yuan)(yuan)層還包括邊(bian)緣(yuan)(yuan)管(guan)理器(qi)軟(ruan)(ruan)件(jian),該軟(ruan)(ruan)件(jian)主要提供業務(wu)編排(pai)或直接調用的能力(li),用于操作邊(bian)緣(yuan)(yuan)節點完成相關任務(wu)。當前邊(bian)緣(yuan)(yuan)層的部署有三種(zhong)落地(di)形(xing)態:
(1)云邊(bian)緣:云邊(bian)緣形態的邊(bian)緣計算(suan),是(shi)云服(fu)務(wu)在邊(bian)緣側的延(yan)伸,邏(luo)輯上仍是(shi)云服(fu)務(wu),主要提(ti)供依賴于云服(fu)務(wu)或(huo)需要與(yu)云服(fu)務(wu)緊(jin)密(mi)協同的服(fu)務(wu)。
(2)邊(bian)緣(yuan)(yuan)云(yun):邊(bian)緣(yuan)(yuan)云(yun)形態的(de)(de)邊(bian)緣(yuan)(yuan)計算,是在邊(bian)緣(yuan)(yuan)側構建中小規模云(yun),邊(bian)緣(yuan)(yuan)服(fu)務能力主要由邊(bian)緣(yuan)(yuan)云(yun)提供;集中式(shi)DC側的(de)(de)云(yun)服(fu)務主要提供邊(bian)緣(yuan)(yuan)云(yun)的(de)(de)管理調度能力。
(3)云化(hua)網(wang)(wang)關(guan):云化(hua)網(wang)(wang)關(guan)形態的(de)(de)邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)計(ji)算,以(yi)云化(hua)技(ji)術與(yu)能(neng)力重構原有嵌入式(shi)網(wang)(wang)關(guan)系統,云化(hua)網(wang)(wang)關(guan)在邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)側(ce)提供協議、接口轉換、邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)計(ji)算等能(neng)力,部署在云側(ce)的(de)(de)控(kong)制器(qi)提供針對邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)節點的(de)(de)資(zi)源調度(du)、應用管理、業務編排等能(neng)力。
3、云計算層
云(yun)計算層(ceng)提供決策支持系統(tong),以及(ji)智能化生(sheng)產、網絡(luo)化協同、服務化延伸(shen)和(he)個性化定制等特(te)定領(ling)域的應用服務程序,并為最終用戶(hu)提供接口。云(yun)計算層(ceng)從邊(bian)緣層(ceng)接收數據流,并向邊(bian)緣層(ceng)以及(ji)通(tong)過邊(bian)緣層(ceng)向現(xian)場層(ceng)發出(chu)控制信息,從全局范圍內對資源調度和(he)現(xian)場生(sheng)產過程進行優(you)化。
二、邊緣計算的四個領域分別是什么
邊緣計算(suan)分(fen)為(wei)現場層、邊緣層和云計算(suan)層三個(ge)層次,其中又包(bao)括四個(ge)領(ling)域,分(fen)別是:
1、設備域
邊緣(yuan)計算在這一層,可以對(dui)感知(zhi)的(de)信息(xi)直(zhi)接進行計算處理。比如(ru)在制造(zao)領域,可以對(dui)設備進行適時監控(kong),能(neng)夠(gou)實(shi)現(xian)預防(fang)性維護;在視頻(pin)采集、音頻(pin)采集中直(zhi)接部署智能(neng)鑒(jian)別(bie)的(de)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(huan)成文字(zi)輸(shu)出。
2、網絡域
通過(guo)部署(shu)計(ji)算能力,實(shi)現(xian)各(ge)網絡(luo)(luo)(luo)(luo)協議的自動轉換,對(dui)數(shu)(shu)據(ju)格式進行標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)化處(chu)理(li)。要解決物理(li)網中數(shu)(shu)據(ju)異構(gou)的問題,就需(xu)要在網絡(luo)(luo)(luo)(luo)域中部署(shu)邊緣(yuan)計(ji)算,以實(shi)現(xian)數(shu)(shu)據(ju)格式的標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)化和數(shu)(shu)據(ju)傳(chuan)遞的標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)化(例如將所有的感知數(shu)(shu)據(ju)都換算成MQTT類型數(shu)(shu)據(ju),并通過(guo)HTTP方式傳(chuan)遞)。同時,網絡(luo)(luo)(luo)(luo)域的邊緣(yuan)計(ji)算,還(huan)能對(dui)“融合網絡(luo)(luo)(luo)(luo)”進行智能化管理(li),實(shi)現(xian)網絡(luo)(luo)(luo)(luo)的冗余,保證網絡(luo)(luo)(luo)(luo)的安全,并可(ke)進一步參與網絡(luo)(luo)(luo)(luo)的優(you)化工(gong)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,邊緣計算可以對計(ji)算(suan)和(he)存儲能力、以及系(xi)統負載進行動態地部(bu)署。最后,邊緣計(ji)算(suan)還能和(he)云端計(ji)算(suan)保持高效協同、合理分擔運算(suan)任務。
4、應用域
邊(bian)緣(yuan)計算提供(gong)屬地(di)(di)化的(de)業務(wu)邏輯和應(ying)用(yong)智能。它使得(de)應(ying)用(yong)具有靈便、快速反應(ying)的(de)能力,并在離線的(de)情況下(xia)(和云(yun)端失去(qu)聯系時(shi)),仍能夠(gou)獨立地(di)(di)提供(gong)本地(di)(di)化的(de)應(ying)用(yong)服務(wu)。