一、邊緣計算平臺架構分為哪三層
邊緣計算是指收(shou)集并分析數據的行(xing)為發(fa)生在靠(kao)近(jin)數據生成的本地(di)設備和網絡中(zhong),而不是必須將數據傳輸到計算(suan)資(zi)源集中(zhong)化的云(yun)端進行(xing)處(chu)理(li)的計算(suan)方式,這種計算(suan)平臺的架構一般分為三(san)層(ceng):
1、現場層
現(xian)(xian)場(chang)層包括傳(chuan)感器(qi)、執行器(qi)、設(she)備、控制系統和資產等現(xian)(xian)場(chang)節點。這些現(xian)(xian)場(chang)節點通過各(ge)種類(lei)型(xing)的現(xian)(xian)場(chang)網絡、工業總線與邊緣層中的邊緣網關等設(she)備相連(lian)接,實現(xian)(xian)現(xian)(xian)場(chang)層和邊緣層之間數據流(liu)和控制流(liu)的連(lian)通。
網絡可以使用不同的(de)拓撲結構,邊緣(yuan)網關等(deng)設備用于將(jiang)一組現場節(jie)點(dian)(dian)彼(bi)此連接(jie)以及連接(jie)到廣域網絡。它(ta)具有到集群中每個邊緣(yuan)實體(ti)的(de)直接(jie)連接(jie),允許來自(zi)邊緣(yuan)節(jie)點(dian)(dian)的(de)數據流入和到邊緣(yuan)節(jie)點(dian)(dian)的(de)控(kong)制命令流出。
2、邊緣層
邊緣層是邊緣計算(suan)三層架構(gou)的(de)核心,用于接收、處理和(he)(he)轉(zhuan)發來(lai)自(zi)現場層的(de)數(shu)據(ju)(ju)流,提供智能感知(zhi)、安全隱私保護、數(shu)據(ju)(ju)分析、智能計算(suan)、過程優化和(he)(he)實時控制等時間敏感服務。
邊(bian)緣層包括邊(bian)緣網關、邊(bian)緣控制(zhi)器(qi)(qi)、邊(bian)緣云(yun)、邊(bian)緣傳感(gan)器(qi)(qi)等計(ji)(ji)算存儲設(she)備,以及時間敏(min)感(gan)網絡(luo)交換機、路由(you)器(qi)(qi)等網絡(luo)設(she)備,封裝了邊(bian)緣側的(de)計(ji)(ji)算、存儲和網絡(luo)資源。邊(bian)緣層還(huan)包括邊(bian)緣管(guan)理器(qi)(qi)軟(ruan)(ruan)件(jian),該軟(ruan)(ruan)件(jian)主要提供業務(wu)編(bian)排或直接調用的(de)能力,用于操作邊(bian)緣節點完成相關任務(wu)。當前(qian)邊(bian)緣層的(de)部署有三種落(luo)地(di)形(xing)態(tai):
(1)云邊(bian)緣(yuan):云邊(bian)緣(yuan)形態的(de)邊(bian)緣(yuan)計算,是云服(fu)務在邊(bian)緣(yuan)側(ce)的(de)延(yan)伸,邏(luo)輯上仍是云服(fu)務,主要(yao)提供依(yi)賴于云服(fu)務或需要(yao)與(yu)云服(fu)務緊密協同(tong)的(de)服(fu)務。
(2)邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)云:邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)云形(xing)態(tai)的(de)邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)計算,是在邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)側構建中小規模(mo)云,邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)服務能(neng)力(li)主(zhu)要由邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)云提供(gong);集中式DC側的(de)云服務主(zhu)要提供(gong)邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)云的(de)管理調度能(neng)力(li)。
(3)云(yun)(yun)化(hua)(hua)網(wang)關(guan):云(yun)(yun)化(hua)(hua)網(wang)關(guan)形態的邊緣(yuan)計算,以(yi)云(yun)(yun)化(hua)(hua)技術與能力重構原有嵌入式網(wang)關(guan)系統,云(yun)(yun)化(hua)(hua)網(wang)關(guan)在(zai)邊緣(yuan)側提(ti)供(gong)協議(yi)、接口轉換、邊緣(yuan)計算等(deng)能力,部署在(zai)云(yun)(yun)側的控制器提(ti)供(gong)針(zhen)對邊緣(yuan)節點的資源調度、應用管理、業(ye)務(wu)編排(pai)等(deng)能力。
3、云計算層
云計算層提供決策支持(chi)系統,以(yi)及智能化(hua)(hua)生產(chan)、網絡化(hua)(hua)協同、服務化(hua)(hua)延伸和(he)個性化(hua)(hua)定制等特定領(ling)域的應用(yong)(yong)服務程(cheng)序(xu),并(bing)為最終用(yong)(yong)戶提供接口。云計算層從(cong)邊(bian)緣(yuan)層接收(shou)數(shu)據流,并(bing)向邊(bian)緣(yuan)層以(yi)及通過邊(bian)緣(yuan)層向現場(chang)層發出控(kong)制信(xin)息,從(cong)全局范圍內(nei)對資源調(diao)度(du)和(he)現場(chang)生產(chan)過程(cheng)進行優化(hua)(hua)。
二、邊緣計算的四個領域分別是什么
邊緣計(ji)算分為現場層(ceng)、邊緣層(ceng)和云計(ji)算層(ceng)三個(ge)層(ceng)次,其中又包(bao)括(kuo)四個(ge)領(ling)域,分別是(shi):
1、設備域
邊緣計算(suan)在這(zhe)一(yi)層(ceng),可以對(dui)感知的信息直接(jie)進行(xing)計算(suan)處理。比如在制造領域(yu),可以對(dui)設備進行(xing)適(shi)時監控,能(neng)(neng)夠實現預防性維護;在視(shi)頻采集、音頻采集中(zhong)直接(jie)部署智能(neng)(neng)鑒別(bie)的能(neng)(neng)力;又(you)或者像手機一(yi)樣,能(neng)(neng)夠由(you)語音輸入直接(jie)轉換成文字輸出(chu)。
2、網絡域
通過部署計算(suan)(suan)能(neng)力,實(shi)現各網(wang)絡協(xie)議的自動轉(zhuan)換,對數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)格式(shi)進行(xing)標準化(hua)(hua)處理。要(yao)解決物理網(wang)中(zhong)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)異構的問題(ti),就(jiu)需要(yao)在網(wang)絡域中(zhong)部署邊緣(yuan)計算(suan)(suan),以實(shi)現數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)格式(shi)的標準化(hua)(hua)和(he)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)傳(chuan)遞的標準化(hua)(hua)(例如將(jiang)所有的感知數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)都換算(suan)(suan)成(cheng)MQTT類(lei)型數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju),并通過HTTP方式(shi)傳(chuan)遞)。同(tong)時,網(wang)絡域的邊緣(yuan)計算(suan)(suan),還能(neng)對“融合網(wang)絡”進行(xing)智能(neng)化(hua)(hua)管(guan)理,實(shi)現網(wang)絡的冗余,保(bao)證網(wang)絡的安全,并可進一步參(can)與網(wang)絡的優化(hua)(hua)工作。
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)和存儲能(neng)力、以及系統負載進行動態地部署。最后,邊緣計(ji)算(suan)還(huan)能(neng)和云端計(ji)算(suan)保持(chi)高效(xiao)協同、合理分擔(dan)運算(suan)任務。
4、應用域
邊緣計算提(ti)供(gong)屬地(di)化(hua)的業務邏輯和應(ying)用智能(neng)。它使(shi)得應(ying)用具有(you)靈便、快速反應(ying)的能(neng)力,并在離(li)線的情況下(和云端失去聯系時(shi)),仍能(neng)夠獨立(li)地(di)提(ti)供(gong)本地(di)化(hua)的應(ying)用服務。