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(xu)要用到的技術有很多(duo)，包括：

1、應用程序可編程技術

邊緣計算模型(xing)中邊緣計算節點(dian)類型(xing)多(duo)樣繁雜，每個節點(dian)上的(de)(de)運(yun)行環境(jing)均不完全相同(tong)，如果使用(yong)傳統的(de)(de)編程方式無法滿足邊緣模型(xing)下(xia)部署(shu)應(ying)用(yong)程序的(de)(de)需求，因此(ci)應(ying)開發(fa)一種適用(yong)于邊緣計算的(de)(de)新型(xing)編程方式。

2、負載分配技術

邊(bian)緣計(ji)算模(mo)型一(yi)般分(fen)為多個(ge)(ge)層(ceng)(ceng)級，每個(ge)(ge)層(ceng)(ceng)級所(suo)需要處理的(de)工作任(ren)務不同，因(yin)此為更合(he)理的(de)分(fen)配(pei)計(ji)算資(zi)源是邊(bian)緣計(ji)算能夠高效運(yun)行的(de)重要前提。需要確定(ding)特(te)定(ding)負(fu)載(zai)由(you)哪層(ceng)(ceng)來確定(ding)或(huo)每層(ceng)(ceng)需要處理多少負(fu)載(zai)。可(ke)采用多種(zhong)分(fen)配(pei)策略來完(wan)成一(yi)項工作負(fu)載(zai)，如(ru)將負(fu)載(zai)按照(zhao)層(ceng)(ceng)次(ci)的(de)數量平(ping)均分(fen)配(pei)到每個(ge)(ge)層(ceng)(ceng)上，或(huo)者在某(mou)一(yi)層(ceng)(ceng)次(ci)上分(fen)配(pei)最(zui)大可(ke)承(cheng)受的(de)負(fu)載(zai)數量，極端(duan)的(de)情況是將任(ren)務全部分(fen)配(pei)到邊(bian)緣終端(duan)或(huo)云端(duan)來完(wan)成。

3、數據聚合與互操作技術

為(wei)實(shi)現(xian)(xian)(xian)數據跨廠商(shang)(shang)的(de)互操作并實(shi)現(xian)(xian)(xian)對(dui)(dui)數據的(de)解析(xi)，首先要實(shi)現(xian)(xian)(xian)語義(yi)的(de)統(tong)一。通過構建(jian)(jian)統(tong)一信息模型架構實(shi)現(xian)(xian)(xian)對(dui)(dui)多種現(xian)(xian)(xian)存(cun)模型的(de)兼容，例如：現(xian)(xian)(xian)場設(she)備(bei)(bei)(bei)集成(cheng)FDI（Field Device Integration），工廠內(nei)一般擁有(you)的(de)各種智能設(she)備(bei)(bei)(bei)供(gong)應商(shang)(shang)并不(bu)完(wan)全相同，這(zhe)就導致不(bu)同供(gong)應商(shang)(shang)的(de)設(she)備(bei)(bei)(bei)各自有(you)不(bu)同的(de)信息協議(yi)及信息描述格(ge)式，用為(wei)滿足設(she)備(bei)(bei)(bei)間(jian)不(bu)同協議(yi)集成(cheng)需求，FDI通過建(jian)(jian)立一個跨協議(yi)的(de)設(she)備(bei)(bei)(bei)集成(cheng)技術(shu)，完(wan)成(cheng)了對(dui)(dui)EDDL和FDT/DTM技術(shu)的(de)集成(cheng)與整合，從而(er)支(zhi)持工廠能夠高效地(di)對(dui)(dui)現(xian)(xian)(xian)場設(she)備(bei)(bei)(bei)進行全局管理。

4、數據分析與呈現技術

數(shu)據(ju)(ju)分(fen)(fen)析與呈現(xian)技術適配(pei)數(shu)據(ju)(ju)分(fen)(fen)析模型，實(shi)時執行(xing)數(shu)據(ju)(ju)清洗(xi)、數(shu)據(ju)(ju)分(fen)(fen)析并根據(ju)(ju)數(shu)據(ju)(ju)分(fen)(fen)析結果觸發預(yu)定義的業(ye)務響(xiang)應策(ce)略，同時為應用(yong)域提供數(shu)據(ju)(ju)計(ji)算結果，并支持靈活統一的數(shu)據(ju)(ju)呈現(xian)方式。例如數(shu)據(ju)(ju)預(yu)處(chu)理的關鍵就是如何保證在提供應用(yong)或服務程序正常運行(xing)所必(bi)要數(shu)據(ju)(ju)的同時，盡量過(guo)濾掉過(guo)多(duo)的可能(neng)會導致數(shu)據(ju)(ju)存儲及管理問題的冗余數(shu)據(ju)(ju)。

5、海量聯接與自動化運維技術

將網絡(luo)的(de)控(kong)制平面與數(shu)據(ju)轉發平面進行分(fen)離(li)，并實現可(ke)編程(cheng)化控(kong)制。通過應用SDN（Software-Defined Networking），能夠滿足百萬級邊(bian)緣設備(bei)及終端的(de)連接，并支(zhi)持靈活接入與擴(kuo)展。同時，降低(di)自(zi)動化運(yun)維(wei)管理(li)成本(ben)并提(ti)高其運(yun)行效率，融(rong)合網絡(luo)與安(an)全(quan)的(de)策略(lve)，是(shi)海量聯(lian)接與自(zi)動化運(yun)維(wei)技(ji)術的(de)另一種需(xu)求(qiu)。

6、實時聯接技術

邊緣計算對(dui)網絡聯(lian)接的實時性(xing)要(yao)求很(hen)高，不僅(jin)需(xu)(xu)要(yao)滿足傳輸數(shu)據(ju)(ju)實時性(xing)，還需(xu)(xu)要(yao)保證時間的準確性(xing)和數(shu)據(ju)(ju)的完整(zheng)性(xing)，因(yin)此需(xu)(xu)要(yao)定義一種統一的技(ji)術標準。

7、操作系統技術

操(cao)作系統技術分為兩類場景(jing)，輕量級、低功耗場景(jing)應具(ju)備(bei)(bei)零配置(zhi)、自組網(wang)、跨平臺能(neng)(neng)力(li)；實時(shi)計算(suan)場景(jing)應具(ju)備(bei)(bei)多任務、優先級調度能(neng)(neng)力(li)，支持(chi)確(que)定時(shi)間內完(wan)成事件(jian)響(xiang)應和任務處理。

8、設備安全技術

邊緣(yuan)計(ji)(ji)算的(de)設備域(yu)的(de)操作(zuo)系統、中間件(jian)(jian)及上層應用的(de)具體(ti)設計(ji)(ji)與(yu)實現要滿足安全(quan)防護(hu)(hu)需(xu)求，保(bao)護(hu)(hu)根(gen)秘鑰、軟件(jian)(jian)、固(gu)件(jian)(jian)及配置(zhi)信息不被篡改。

二、邊緣計算的技術特征有哪些

綜合(he)不同標準組(zu)織(zhi)和產業聯盟對邊(bian)緣(yuan)計(ji)算的定義，可以(yi)將邊(bian)緣(yuan)計(ji)算的技術特征總結為(wei)以(yi)下幾(ji)個方面(mian)：

1、鄰近性

由于邊(bian)緣(yuan)計算(suan)(suan)的(de)部署(shu)非常靠近信(xin)息源，因(yin)此邊(bian)緣(yuan)計算(suan)(suan)特別適用(yong)于捕獲和分析大數據中的(de)關鍵信(xin)息，此外(wai)邊(bian)緣(yuan)計算(suan)(suan)還可(ke)以直(zhi)接訪問設備，因(yin)此容易直(zhi)接衍(yan)生特定的(de)商(shang)業應用(yong)。

2、低時延

由(you)于移動邊緣(yuan)技術服務靠近終端設(she)備(bei)或者(zhe)直(zhi)接在終端設(she)備(bei)上運行，因(yin)此大(da)大(da)降低(di)了(le)延遲。這使得反饋(kui)更加迅速，同時也(ye)改善了(le)用戶體(ti)驗，大(da)大(da)降低(di)了(le)網絡在其他部分(fen)中可能發生的擁塞。

3、高帶寬

由于邊緣(yuan)計算靠近(jin)信息(xi)(xi)源，可(ke)以在本(ben)地(di)(di)進行簡單(dan)地(di)(di)數據(ju)處理(li)，不必(bi)將所有數據(ju)或信息(xi)(xi)都上(shang)傳至云端(duan)，這將使得網(wang)(wang)絡傳輸壓力下降(jiang)，減少網(wang)(wang)絡堵塞，網(wang)(wang)絡速率也因此(ci)大(da)大(da)增加。

4、位置認知

當(dang)網絡邊緣(yuan)是無(wu)線網絡的一部分時，無(wu)論是WIFI還是蜂(feng)窩，本地服務(wu)都可以(yi)利用(yong)相(xiang)對(dui)較少的信息來(lai)確定每個連(lian)接(jie)設(she)備的具體位置。

5、分布性

邊緣計算實際(ji)部署天(tian)然具備(bei)分(fen)(fen)布式特征。這要求邊緣計算支持分(fen)(fen)布式計算與存儲、實現(xian)分(fen)(fen)布式資源的動態(tai)調度與統(tong)一(yi)管理、支撐分(fen)(fen)布式智(zhi)能、具備(bei)分(fen)(fen)布式安全等能力。

6、數據入口

邊(bian)緣計(ji)(ji)算作(zuo)為物理(li)世界(jie)到數字世界(jie)的橋梁(liang)，是數據的第一入口(kou)，擁有大量、實(shi)時、完整的數據，可基于(yu)數據全生命(ming)周期進行管(guan)理(li)與(yu)價值創(chuang)造，將更好的支(zhi)撐預測性(xing)維護、資產效率(lv)與(yu)管(guan)理(li)等創(chuang)新應用；同時，作(zuo)為數據第一入口(kou)，邊(bian)緣計(ji)(ji)算也(ye)面臨(lin)數據實(shi)時性(xing)、確定性(xing)、多樣性(xing)等挑戰(zhan)。