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需要(yao)用(yong)到的技術有很多，包括：

1、應用程序可編程技術

邊(bian)(bian)緣計(ji)(ji)算(suan)(suan)模型(xing)中邊(bian)(bian)緣計(ji)(ji)算(suan)(suan)節點類型(xing)多樣繁雜，每個節點上的(de)運行環境均(jun)不完(wan)全相同，如果使用(yong)傳(chuan)統(tong)的(de)編程方(fang)式無(wu)法(fa)滿足(zu)邊(bian)(bian)緣模型(xing)下部署(shu)應(ying)用(yong)程序(xu)的(de)需求，因此應(ying)開發一種適(shi)用(yong)于(yu)邊(bian)(bian)緣計(ji)(ji)算(suan)(suan)的(de)新型(xing)編程方(fang)式。

2、負載分配技術

邊緣(yuan)計(ji)(ji)算模型一般分(fen)為(wei)多(duo)個(ge)層(ceng)(ceng)級，每(mei)個(ge)層(ceng)(ceng)級所需要處理(li)的(de)工(gong)作任務不同，因此為(wei)更合理(li)的(de)分(fen)配(pei)(pei)計(ji)(ji)算資源(yuan)是(shi)邊緣(yuan)計(ji)(ji)算能(neng)夠高效運行的(de)重要前提。需要確定特(te)定負載(zai)由哪(na)層(ceng)(ceng)來確定或(huo)每(mei)層(ceng)(ceng)需要處理(li)多(duo)少負載(zai)。可采用(yong)多(duo)種分(fen)配(pei)(pei)策略來完(wan)成(cheng)(cheng)一項工(gong)作負載(zai)，如將負載(zai)按照層(ceng)(ceng)次的(de)數(shu)量平均分(fen)配(pei)(pei)到每(mei)個(ge)層(ceng)(ceng)上，或(huo)者在某(mou)一層(ceng)(ceng)次上分(fen)配(pei)(pei)最(zui)大(da)可承受(shou)的(de)負載(zai)數(shu)量，極端(duan)(duan)的(de)情(qing)況是(shi)將任務全部分(fen)配(pei)(pei)到邊緣(yuan)終端(duan)(duan)或(huo)云端(duan)(duan)來完(wan)成(cheng)(cheng)。

3、數據聚合與互操作技術

為(wei)實現(xian)(xian)(xian)數據跨廠商的(de)互操作并(bing)實現(xian)(xian)(xian)對數據的(de)解析，首(shou)先(xian)要實現(xian)(xian)(xian)語義的(de)統一。通過構(gou)建(jian)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(chang)設(she)備集(ji)成(cheng)(cheng)FDI（Field Device Integration），工廠內(nei)一般(ban)擁(yong)有的(de)各種(zhong)智能設(she)備供應(ying)商并(bing)不(bu)完(wan)全(quan)相同，這就導致不(bu)同供應(ying)商的(de)設(she)備各自(zi)有不(bu)同的(de)信(xin)息協(xie)議及(ji)信(xin)息描述格式，用為(wei)滿足(zu)設(she)備間不(bu)同協(xie)議集(ji)成(cheng)(cheng)需(xu)求，FDI通過建(jian)立一個跨協(xie)議的(de)設(she)備集(ji)成(cheng)(cheng)技(ji)術，完(wan)成(cheng)(cheng)了對EDDL和FDT/DTM技(ji)術的(de)集(ji)成(cheng)(cheng)與整合，從而(er)支(zhi)持工廠能夠高效(xiao)地對現(xian)(xian)(xian)場(chang)設(she)備進(jin)行全(quan)局(ju)管(guan)理。

4、數據分析與呈現技術

數(shu)(shu)據(ju)(ju)分析(xi)(xi)與呈現(xian)技術適配數(shu)(shu)據(ju)(ju)分析(xi)(xi)模(mo)型，實時執行數(shu)(shu)據(ju)(ju)清洗、數(shu)(shu)據(ju)(ju)分析(xi)(xi)并(bing)根據(ju)(ju)數(shu)(shu)據(ju)(ju)分析(xi)(xi)結(jie)果(guo)觸發預(yu)定義的(de)(de)業務響應策略，同時為應用(yong)域提供數(shu)(shu)據(ju)(ju)計算(suan)結(jie)果(guo)，并(bing)支(zhi)持靈活統(tong)一的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)呈現(xian)方式(shi)。例如數(shu)(shu)據(ju)(ju)預(yu)處理(li)的(de)(de)關鍵就是如何保證在提供應用(yong)或服(fu)務程序正常(chang)運行所必要(yao)數(shu)(shu)據(ju)(ju)的(de)(de)同時，盡量過濾掉過多的(de)(de)可能會導致數(shu)(shu)據(ju)(ju)存(cun)儲(chu)及管理(li)問題的(de)(de)冗(rong)余數(shu)(shu)據(ju)(ju)。

5、海量聯接與自動化運維技術

將網(wang)絡的控制平面與數據(ju)轉發平面進行分(fen)離(li)，并(bing)實現(xian)可編程(cheng)化控制。通過應用SDN（Software-Defined Networking），能(neng)夠滿(man)足(zu)百(bai)萬級邊(bian)緣設備及終端的連接(jie)，并(bing)支(zhi)持靈活接(jie)入與擴(kuo)展(zhan)。同時，降低(di)自動(dong)化運(yun)維(wei)管理成本并(bing)提(ti)高其(qi)運(yun)行效率，融合網(wang)絡與安全(quan)的策略，是海(hai)量聯接(jie)與自動(dong)化運(yun)維(wei)技術的另一種需(xu)求(qiu)。

6、實時聯接技術

邊(bian)緣計(ji)算對網(wang)絡聯接的實時性(xing)要求很高，不僅需要滿足傳輸數據(ju)實時性(xing)，還(huan)需要保證時間的準(zhun)確性(xing)和數據(ju)的完整性(xing)，因(yin)此需要定義一(yi)種統一(yi)的技術(shu)標準(zhun)。

7、操作系統技術

操作系統技術分為兩類場(chang)景(jing)，輕量級(ji)、低功耗場(chang)景(jing)應(ying)具備(bei)零配置(zhi)、自(zi)組(zu)網、跨平臺能(neng)力；實時計算場(chang)景(jing)應(ying)具備(bei)多任務(wu)、優先級(ji)調度能(neng)力，支持確定時間內完成事件(jian)響應(ying)和(he)任務(wu)處理。

8、設備安全技術

邊緣計算的(de)設(she)備域的(de)操作系統、中間件及(ji)上層應用的(de)具體設(she)計與實現要滿足(zu)安全防護需求，保護根秘鑰、軟件、固件及(ji)配置(zhi)信(xin)息不被篡改。

二、邊緣計算的技術特征有哪些

綜合不(bu)同標準組織和(he)產(chan)業聯盟對邊緣計算(suan)的定義，可以將(jiang)邊緣計算(suan)的技(ji)術特征總(zong)結為以下幾(ji)個方面：

1、鄰近性

由于(yu)邊(bian)緣計算(suan)(suan)的(de)部署非常靠近(jin)信息(xi)(xi)源，因此(ci)(ci)(ci)邊(bian)緣計算(suan)(suan)特別(bie)適用于(yu)捕獲和(he)分析大數(shu)據中的(de)關鍵信息(xi)(xi)，此(ci)(ci)(ci)外(wai)邊(bian)緣計算(suan)(suan)還(huan)可以直接訪問(wen)設備，因此(ci)(ci)(ci)容易直接衍生特定(ding)的(de)商業應用。

2、低時延

由(you)于移(yi)動(dong)邊緣技術服務靠(kao)近(jin)終(zhong)端設(she)備或者直接(jie)在終(zhong)端設(she)備上(shang)運行，因此大(da)(da)大(da)(da)降低了延(yan)遲(chi)。這(zhe)使(shi)得反饋更(geng)加迅速，同時(shi)也改善了用戶體(ti)驗(yan)，大(da)(da)大(da)(da)降低了網絡在其他部分中可能發生的(de)擁塞(sai)。

3、高帶寬

由于邊(bian)緣計算靠(kao)近(jin)信息源，可以在本地(di)進行簡單(dan)地(di)數據處理，不必將所有數據或信息都(dou)上傳(chuan)至云(yun)端，這將使得(de)網(wang)絡(luo)傳(chuan)輸壓力下降(jiang)，減少(shao)網(wang)絡(luo)堵塞，網(wang)絡(luo)速率也因此大大增加(jia)。

4、位置認知

當(dang)網絡邊緣是(shi)(shi)無線網絡的(de)一部(bu)分時，無論(lun)是(shi)(shi)WIFI還是(shi)(shi)蜂窩，本(ben)地(di)服(fu)務都可(ke)以利用相對(dui)較少的(de)信(xin)息來確定每個連(lian)接設(she)備的(de)具體位置(zhi)。

5、分布性

邊緣計算實際部署天(tian)然具備分布(bu)式(shi)(shi)特征。這要求邊緣計算支持分布(bu)式(shi)(shi)計算與存儲、實現分布(bu)式(shi)(shi)資源的動(dong)態調度與統一管理、支撐分布(bu)式(shi)(shi)智(zhi)能(neng)、具備分布(bu)式(shi)(shi)安全等能(neng)力。

6、數據入口

邊(bian)緣計算(suan)作(zuo)為(wei)物(wu)理(li)世界(jie)(jie)到(dao)數(shu)字世界(jie)(jie)的(de)橋(qiao)梁，是數(shu)據的(de)第一入口，擁(yong)有大量、實(shi)時(shi)(shi)、完整的(de)數(shu)據，可(ke)基(ji)于(yu)數(shu)據全生命周(zhou)期進(jin)行管(guan)理(li)與價值(zhi)創(chuang)造，將更好的(de)支撐預測性(xing)(xing)維護、資(zi)產效率與管(guan)理(li)等(deng)創(chuang)新(xin)應用；同時(shi)(shi)，作(zuo)為(wei)數(shu)據第一入口，邊(bian)緣計算(suan)也面(mian)臨數(shu)據實(shi)時(shi)(shi)性(xing)(xing)、確定性(xing)(xing)、多(duo)樣性(xing)(xing)等(deng)挑戰。