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(de)功(gong)能需要用到的(de)技術(shu)有很(hen)多，包括：

1、應用程序可編程技術

邊(bian)緣(yuan)計(ji)算模(mo)型中邊(bian)緣(yuan)計(ji)算節點類型多樣(yang)繁雜(za)，每個節點上的(de)(de)運(yun)行環境均不完(wan)全相同，如果使用(yong)(yong)傳統的(de)(de)編程(cheng)方(fang)式無法滿足邊(bian)緣(yuan)模(mo)型下部署應用(yong)(yong)程(cheng)序(xu)的(de)(de)需求(qiu)，因此應開發(fa)一種適用(yong)(yong)于邊(bian)緣(yuan)計(ji)算的(de)(de)新型編程(cheng)方(fang)式。

2、負載分配技術

邊緣計(ji)(ji)算(suan)模型一般分(fen)為多個層(ceng)(ceng)級，每(mei)(mei)個層(ceng)(ceng)級所需(xu)(xu)要(yao)(yao)處理的(de)工(gong)作任(ren)務不同，因此為更合理的(de)分(fen)配計(ji)(ji)算(suan)資源是邊緣計(ji)(ji)算(suan)能夠高(gao)效(xiao)運(yun)行(xing)的(de)重(zhong)要(yao)(yao)前提。需(xu)(xu)要(yao)(yao)確定(ding)特(te)定(ding)負(fu)(fu)載由哪(na)層(ceng)(ceng)來(lai)確定(ding)或(huo)每(mei)(mei)層(ceng)(ceng)需(xu)(xu)要(yao)(yao)處理多少(shao)負(fu)(fu)載。可(ke)采用多種分(fen)配策略(lve)來(lai)完成一項工(gong)作負(fu)(fu)載，如將(jiang)負(fu)(fu)載按照層(ceng)(ceng)次的(de)數(shu)量平均分(fen)配到每(mei)(mei)個層(ceng)(ceng)上，或(huo)者在某一層(ceng)(ceng)次上分(fen)配最大可(ke)承(cheng)受(shou)的(de)負(fu)(fu)載數(shu)量，極(ji)端(duan)的(de)情況(kuang)是將(jiang)任(ren)務全部分(fen)配到邊緣終端(duan)或(huo)云端(duan)來(lai)完成。

3、數據聚合與互操作技術

為(wei)實(shi)現數據跨(kua)廠(chang)商(shang)的(de)互操作(zuo)并實(shi)現對(dui)數據的(de)解析，首先(xian)要實(shi)現語義(yi)的(de)統一。通(tong)過構(gou)建(jian)統一信(xin)息模型架構(gou)實(shi)現對(dui)多種現存模型的(de)兼(jian)容(rong)，例如(ru)：現場設(she)備(bei)集(ji)成FDI（Field Device Integration），工廠(chang)內一般擁有(you)的(de)各種智能(neng)設(she)備(bei)供(gong)應商(shang)并不完(wan)全相同(tong)，這就(jiu)導致不同(tong)供(gong)應商(shang)的(de)設(she)備(bei)各自(zi)有(you)不同(tong)的(de)信(xin)息協(xie)議及(ji)信(xin)息描述(shu)格(ge)式(shi)，用為(wei)滿(man)足設(she)備(bei)間不同(tong)協(xie)議集(ji)成需求，FDI通(tong)過建(jian)立一個跨(kua)協(xie)議的(de)設(she)備(bei)集(ji)成技術(shu)，完(wan)成了對(dui)EDDL和FDT/DTM技術(shu)的(de)集(ji)成與整合，從而支持工廠(chang)能(neng)夠高效地對(dui)現場設(she)備(bei)進行全局管理。

4、數據分析與呈現技術

數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)分(fen)析(xi)與呈(cheng)(cheng)現(xian)技術(shu)適(shi)配數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)分(fen)析(xi)模型，實時(shi)執行數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)清(qing)洗、數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)分(fen)析(xi)并根據(ju)(ju)(ju)(ju)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)分(fen)析(xi)結果觸(chu)發(fa)預定義的(de)業務響應策略(lve)，同(tong)時(shi)為應用(yong)域提供數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)計算結果，并支持靈(ling)活統一(yi)的(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)呈(cheng)(cheng)現(xian)方式。例如(ru)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)預處理的(de)關(guan)鍵就是如(ru)何(he)保證(zheng)在提供應用(yong)或服務程序正(zheng)常(chang)運行所(suo)必(bi)要數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)同(tong)時(shi)，盡量過濾掉過多(duo)的(de)可能會導(dao)致數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)存儲及(ji)管理問題的(de)冗余(yu)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)。

5、海量聯接與自動化運維技術

將網(wang)絡的(de)控制平(ping)面與(yu)(yu)數據轉發平(ping)面進行(xing)分離，并(bing)實現可編程化控制。通過應用SDN（Software-Defined Networking），能夠滿足百萬級(ji)邊緣(yuan)設備(bei)及終端的(de)連接，并(bing)支持(chi)靈活接入與(yu)(yu)擴展。同時，降低自(zi)動化運(yun)維管理(li)成本并(bing)提(ti)高其(qi)運(yun)行(xing)效率，融合網(wang)絡與(yu)(yu)安全的(de)策略(lve)，是海量聯接與(yu)(yu)自(zi)動化運(yun)維技術的(de)另一種需求。

6、實時聯接技術

邊緣計(ji)算對網絡聯接(jie)的(de)(de)實時(shi)性要(yao)求很高(gao)，不(bu)僅需要(yao)滿(man)足傳輸數(shu)據實時(shi)性，還需要(yao)保證(zheng)時(shi)間的(de)(de)準(zhun)確性和數(shu)據的(de)(de)完整性，因(yin)此需要(yao)定義(yi)一種統(tong)一的(de)(de)技術標準(zhun)。

7、操作系統技術

操(cao)作系統(tong)技術分為兩類場景，輕(qing)量(liang)級(ji)、低(di)功(gong)耗場景應具備零配置、自組網、跨平臺(tai)能力；實時計算場景應具備多任務、優先級(ji)調度(du)能力，支持確定時間(jian)內完成(cheng)事件(jian)響應和任務處理。

8、設備安全技術

邊緣計算的設備域的操作(zuo)系統、中間件(jian)(jian)及上層(ceng)應(ying)用的具體設計與實現(xian)要滿足(zu)安全防護需求，保護根秘鑰、軟件(jian)(jian)、固件(jian)(jian)及配置(zhi)信(xin)息(xi)不(bu)被篡(cuan)改。

二、邊緣計算的技術特征有哪些

綜合(he)不同(tong)標(biao)準組織和產業聯盟對邊緣計算的定義，可以將邊緣計算的技術(shu)特(te)征總(zong)結為以下幾個方面：

1、鄰近性

由于(yu)邊緣計算的(de)部(bu)署非常靠近信息源，因此邊緣計算特(te)別適(shi)用于(yu)捕(bu)獲和(he)分析(xi)大數(shu)據中的(de)關鍵信息，此外(wai)邊緣計算還可(ke)以直接訪(fang)問(wen)設備(bei)，因此容易直接衍生(sheng)特(te)定的(de)商業應用。

2、低時延

由于(yu)移(yi)動(dong)邊緣技術服務(wu)靠(kao)近(jin)終端設備或者直接(jie)在終端設備上運(yun)行，因此大(da)大(da)降低(di)了延(yan)遲。這使(shi)得反饋更加迅速，同時也改善了用戶體驗，大(da)大(da)降低(di)了網絡在其他(ta)部分中可能(neng)發生的(de)擁塞。

3、高帶寬

由于邊緣計算靠近信息源，可以在本(ben)地進(jin)行(xing)簡單地數據(ju)處(chu)理，不(bu)必將所有數據(ju)或信息都上傳至云端，這(zhe)將使得網(wang)絡傳輸壓力(li)下降，減少(shao)網(wang)絡堵塞(sai)，網(wang)絡速(su)率也因此大大增加。

4、位置認知

當網絡邊緣是(shi)無線網絡的一(yi)部(bu)分時，無論是(shi)WIFI還是(shi)蜂(feng)窩(wo)，本地(di)服務都可以(yi)利用相對較少的信息來(lai)確定每(mei)個連接(jie)設備(bei)的具(ju)體位置(zhi)。

5、分布性

邊緣計算實(shi)際部署(shu)天然(ran)具(ju)(ju)備(bei)分布(bu)(bu)式(shi)(shi)特征。這(zhe)要求邊緣計算(suan)支(zhi)持分布(bu)(bu)式(shi)(shi)計算(suan)與存儲(chu)、實(shi)現分布(bu)(bu)式(shi)(shi)資源的動(dong)態調度與統一管理、支(zhi)撐分布(bu)(bu)式(shi)(shi)智能(neng)、具(ju)(ju)備(bei)分布(bu)(bu)式(shi)(shi)安(an)全等能(neng)力。

6、數據入口

邊緣計算作(zuo)為物理(li)世(shi)界(jie)到(dao)數(shu)(shu)字世(shi)界(jie)的(de)(de)橋梁(liang)，是數(shu)(shu)據(ju)的(de)(de)第一入口(kou)，擁有(you)大量(liang)、實時、完整(zheng)的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)，可(ke)基(ji)于數(shu)(shu)據(ju)全生命(ming)周期進行管(guan)理(li)與價值創造，將更好的(de)(de)支(zhi)撐預(yu)測性(xing)(xing)維護、資產(chan)效率與管(guan)理(li)等創新應用；同時，作(zuo)為數(shu)(shu)據(ju)第一入口(kou)，邊緣計算也面臨數(shu)(shu)據(ju)實時性(xing)(xing)、確定性(xing)(xing)、多樣性(xing)(xing)等挑戰。