一、邊緣計算的技術有哪些

邊緣計算是一種在網絡邊緣執行計算任務的新型計算模型，在物聯網時代發揮著重要的作用，實現邊緣計算的功能(neng)需要用到的技(ji)術(shu)有很多，包括：

1、應用程序可編程技術

邊緣(yuan)計算(suan)模型(xing)(xing)中邊緣(yuan)計算(suan)節點類型(xing)(xing)多(duo)樣繁(fan)雜，每個節點上的(de)運行環境均不完全相(xiang)同，如果使用傳(chuan)統的(de)編程方(fang)式無法滿足(zu)邊緣(yuan)模型(xing)(xing)下部(bu)署(shu)應用程序的(de)需(xu)求，因此應開發一種適用于邊緣(yuan)計算(suan)的(de)新型(xing)(xing)編程方(fang)式。

2、負載分配技術

邊緣計(ji)(ji)算模型(xing)一般(ban)分(fen)為多個(ge)層(ceng)(ceng)級(ji)，每個(ge)層(ceng)(ceng)級(ji)所需(xu)(xu)要(yao)(yao)(yao)處理(li)的(de)(de)工作任(ren)務不(bu)同，因此為更(geng)合理(li)的(de)(de)分(fen)配(pei)(pei)計(ji)(ji)算資源(yuan)是(shi)邊緣計(ji)(ji)算能夠高效運行的(de)(de)重要(yao)(yao)(yao)前提。需(xu)(xu)要(yao)(yao)(yao)確定特定負載(zai)由(you)哪層(ceng)(ceng)來(lai)(lai)確定或每層(ceng)(ceng)需(xu)(xu)要(yao)(yao)(yao)處理(li)多少負載(zai)。可(ke)采用多種分(fen)配(pei)(pei)策略來(lai)(lai)完(wan)成(cheng)一項工作負載(zai)，如將(jiang)負載(zai)按照(zhao)層(ceng)(ceng)次(ci)的(de)(de)數量平(ping)均分(fen)配(pei)(pei)到每個(ge)層(ceng)(ceng)上，或者在某一層(ceng)(ceng)次(ci)上分(fen)配(pei)(pei)最大可(ke)承受的(de)(de)負載(zai)數量，極端(duan)(duan)的(de)(de)情(qing)況是(shi)將(jiang)任(ren)務全部分(fen)配(pei)(pei)到邊緣終端(duan)(duan)或云端(duan)(duan)來(lai)(lai)完(wan)成(cheng)。

3、數據聚合與互操作技術

為實現(xian)(xian)(xian)數(shu)據跨(kua)廠商的(de)互操作并實現(xian)(xian)(xian)對數(shu)據的(de)解(jie)析，首先(xian)要實現(xian)(xian)(xian)語義的(de)統一。通過(guo)(guo)構(gou)建統一信(xin)息模型(xing)架構(gou)實現(xian)(xian)(xian)對多種(zhong)現(xian)(xian)(xian)存模型(xing)的(de)兼容(rong)，例如：現(xian)(xian)(xian)場設(she)備(bei)(bei)集(ji)成(cheng)FDI（Field Device Integration），工(gong)(gong)廠內(nei)一般擁有的(de)各(ge)種(zhong)智能(neng)(neng)設(she)備(bei)(bei)供應(ying)商并不完全相同(tong)(tong)(tong)，這(zhe)就導致不同(tong)(tong)(tong)供應(ying)商的(de)設(she)備(bei)(bei)各(ge)自(zi)有不同(tong)(tong)(tong)的(de)信(xin)息協(xie)議及信(xin)息描述格式，用為滿足(zu)設(she)備(bei)(bei)間不同(tong)(tong)(tong)協(xie)議集(ji)成(cheng)需求，FDI通過(guo)(guo)建立一個跨(kua)協(xie)議的(de)設(she)備(bei)(bei)集(ji)成(cheng)技術，完成(cheng)了對EDDL和FDT/DTM技術的(de)集(ji)成(cheng)與整(zheng)合，從而支(zhi)持(chi)工(gong)(gong)廠能(neng)(neng)夠高效地對現(xian)(xian)(xian)場設(she)備(bei)(bei)進行全局管理。

4、數據分析與呈現技術

數(shu)(shu)據分(fen)析與呈現技術適(shi)配數(shu)(shu)據分(fen)析模型，實時(shi)執行數(shu)(shu)據清洗、數(shu)(shu)據分(fen)析并根據數(shu)(shu)據分(fen)析結(jie)果觸發預定(ding)義的(de)(de)業務(wu)響(xiang)應策略，同時(shi)為應用域提供(gong)數(shu)(shu)據計(ji)算結(jie)果，并支持(chi)靈(ling)活(huo)統一的(de)(de)數(shu)(shu)據呈現方式。例如(ru)數(shu)(shu)據預處理(li)的(de)(de)關(guan)鍵就是如(ru)何保(bao)證在提供(gong)應用或服務(wu)程序(xu)正常運行所(suo)必要數(shu)(shu)據的(de)(de)同時(shi)，盡量過濾掉過多的(de)(de)可能(neng)會導致數(shu)(shu)據存儲及管理(li)問題的(de)(de)冗(rong)余數(shu)(shu)據。

5、海量聯接與自動化運維技術

將網(wang)絡的(de)控(kong)制平面與數據轉發平面進行分(fen)離，并(bing)(bing)實現可(ke)編程化控(kong)制。通過應用SDN（Software-Defined Networking），能(neng)夠滿足百萬級邊緣(yuan)設(she)備及(ji)終端的(de)連接，并(bing)(bing)支持靈活接入與擴展。同時，降低(di)自動化運維管理(li)成(cheng)本并(bing)(bing)提高(gao)其(qi)運行效率(lv)，融合(he)網(wang)絡與安全的(de)策略，是海量聯(lian)接與自動化運維技術的(de)另(ling)一(yi)種需求。

6、實時聯接技術

邊(bian)緣計(ji)算(suan)對網(wang)絡聯接的實時性(xing)要(yao)求很高，不(bu)僅需要(yao)滿足傳輸數據實時性(xing)，還需要(yao)保證時間的準確性(xing)和數據的完整性(xing)，因此需要(yao)定(ding)義(yi)一種統一的技(ji)術標準。

7、操作系統技術

操作系統技術分(fen)為兩類場景(jing)，輕量級、低功(gong)耗(hao)場景(jing)應具備(bei)零(ling)配置、自組網(wang)、跨平臺能(neng)力；實時計(ji)算場景(jing)應具備(bei)多任(ren)務(wu)、優先級調(diao)度能(neng)力，支(zhi)持確定時間內完(wan)成事件響應和任(ren)務(wu)處理。

8、設備安全技術

邊緣計算(suan)的(de)(de)設備(bei)域的(de)(de)操(cao)作系統、中(zhong)間件及上層應用的(de)(de)具體設計與實現要(yao)滿足安全防(fang)護(hu)需求(qiu)，保護(hu)根秘鑰、軟件、固件及配置(zhi)信息不被(bei)篡改。

二、邊緣計算的技術特征有哪些

綜合不同標準組織和產業聯盟(meng)對邊(bian)緣計(ji)算的定義，可(ke)以將邊(bian)緣計(ji)算的技術特征總結為以下幾個方(fang)面：

1、鄰近性

由于(yu)邊緣計(ji)算的(de)(de)(de)部(bu)署非常靠近信息源，因此邊緣計(ji)算特別適用于(yu)捕(bu)獲和分(fen)析(xi)大數(shu)據中的(de)(de)(de)關鍵信息，此外邊緣計(ji)算還(huan)可(ke)以直(zhi)接訪(fang)問設備，因此容易(yi)直(zhi)接衍生特定的(de)(de)(de)商(shang)業應用。

2、低時延

由(you)于移(yi)動邊緣技術服務靠近終端設備(bei)或者直(zhi)接在終端設備(bei)上運行，因此大(da)(da)大(da)(da)降低(di)了延遲。這(zhe)使得反饋更加迅速，同(tong)時也改善了用戶體(ti)驗，大(da)(da)大(da)(da)降低(di)了網絡在其他部(bu)分中可能發生的擁塞。

3、高帶寬

由(you)于(yu)邊緣計算靠近信(xin)息源(yuan)，可以(yi)在本地(di)進行簡單地(di)數據(ju)處理，不必將所(suo)有數據(ju)或信(xin)息都(dou)上(shang)傳(chuan)至云端，這將使得網絡傳(chuan)輸壓(ya)力下(xia)降，減少(shao)網絡堵塞，網絡速率也(ye)因(yin)此(ci)大大增(zeng)加。

4、位置認知

當(dang)網(wang)絡邊緣是(shi)無線網(wang)絡的(de)一部(bu)分時，無論(lun)是(shi)WIFI還(huan)是(shi)蜂窩，本(ben)地服務都可以利(li)用相對較少(shao)的(de)信息來確定每個連(lian)接設備的(de)具體位(wei)置(zhi)。

5、分布性

邊緣計算實際部(bu)署天然具備分(fen)(fen)布(bu)式(shi)(shi)特(te)征(zheng)。這(zhe)要求邊緣計(ji)算支(zhi)持(chi)分(fen)(fen)布(bu)式(shi)(shi)計(ji)算與(yu)存儲(chu)、實現(xian)分(fen)(fen)布(bu)式(shi)(shi)資源(yuan)的動(dong)態調度(du)與(yu)統一管(guan)理、支(zhi)撐(cheng)分(fen)(fen)布(bu)式(shi)(shi)智能(neng)、具備分(fen)(fen)布(bu)式(shi)(shi)安全等能(neng)力。

6、數據入口

邊(bian)緣(yuan)計(ji)算作為物理世界(jie)(jie)到數字世界(jie)(jie)的(de)橋(qiao)梁(liang)，是數據的(de)第一入口，擁有大量、實時(shi)、完整的(de)數據，可(ke)基于數據全生命周期進行管理與價值(zhi)創(chuang)造(zao)，將更(geng)好的(de)支撐(cheng)預測性(xing)維護(hu)、資產效率(lv)與管理等(deng)(deng)創(chuang)新應用；同(tong)時(shi)，作為數據第一入口，邊(bian)緣(yuan)計(ji)算也面(mian)臨(lin)數據實時(shi)性(xing)、確定性(xing)、多樣性(xing)等(deng)(deng)挑戰。