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邊緣計算的技術有哪些 邊緣計算的技術特征有哪些

本文章由注冊用戶 知無涯 上傳提供 2024-09-20 評論 0
摘要:邊緣計算應用的技術有很多,包括應用程序可編程技術、負載分配技術、數據聚合與互操作技術、數據分析與呈現技術、海量聯接與自動化運維技術、實時聯接技術等,總的來說,邊緣計算體現出鄰近性、低時延、高帶寬、分布性等技術特征。下面一起來了解一下邊緣計算的技術有哪些以及邊緣計算的技術特征有哪些吧。

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)功能需要用到的(de)技術有(you)很多,包括(kuo):

1、應用程序可編程技術

邊(bian)緣計算(suan)(suan)模型中邊(bian)緣計算(suan)(suan)節(jie)(jie)點類型多樣繁(fan)雜,每個節(jie)(jie)點上的運行環(huan)境均不完全相(xiang)同,如果(guo)使用傳統的編程(cheng)方(fang)式無法滿足邊(bian)緣模型下部(bu)署應(ying)用程(cheng)序的需求,因此應(ying)開發(fa)一種(zhong)適用于邊(bian)緣計算(suan)(suan)的新型編程(cheng)方(fang)式。

2、負載分配技術

邊(bian)緣(yuan)計算(suan)模型一般分(fen)(fen)為多個(ge)層(ceng)級(ji),每(mei)個(ge)層(ceng)級(ji)所需要處(chu)(chu)理(li)的(de)工作任務不同,因此為更合理(li)的(de)分(fen)(fen)配(pei)計算(suan)資源是(shi)邊(bian)緣(yuan)計算(suan)能夠(gou)高效運行的(de)重要前(qian)提。需要確定特定負(fu)載由哪層(ceng)來確定或(huo)每(mei)層(ceng)需要處(chu)(chu)理(li)多少負(fu)載。可(ke)采(cai)用多種分(fen)(fen)配(pei)策略來完(wan)成一項工作負(fu)載,如將(jiang)負(fu)載按照層(ceng)次(ci)的(de)數量(liang)平均(jun)分(fen)(fen)配(pei)到(dao)每(mei)個(ge)層(ceng)上,或(huo)者在某一層(ceng)次(ci)上分(fen)(fen)配(pei)最大可(ke)承(cheng)受的(de)負(fu)載數量(liang),極端(duan)的(de)情況是(shi)將(jiang)任務全(quan)部分(fen)(fen)配(pei)到(dao)邊(bian)緣(yuan)終端(duan)或(huo)云端(duan)來完(wan)成。

3、數據聚合與互操作技術

為實(shi)現數據跨(kua)廠商的(de)(de)(de)(de)(de)(de)互操作并實(shi)現對數據的(de)(de)(de)(de)(de)(de)解(jie)析(xi),首先要實(shi)現語義的(de)(de)(de)(de)(de)(de)統(tong)一(yi)。通(tong)過(guo)構建統(tong)一(yi)信(xin)息模(mo)型架(jia)構實(shi)現對多(duo)種現存模(mo)型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)兼容,例(li)如:現場(chang)設(she)(she)(she)備集(ji)(ji)成FDI(Field Device Integration),工(gong)廠內一(yi)般擁有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)各種智能設(she)(she)(she)備供應商并不(bu)完全相同(tong),這就(jiu)導致不(bu)同(tong)供應商的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)(she)(she)備各自(zi)有(you)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)息協議及信(xin)息描(miao)述格(ge)式,用為滿足設(she)(she)(she)備間(jian)不(bu)同(tong)協議集(ji)(ji)成需求,FDI通(tong)過(guo)建立一(yi)個跨(kua)協議的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)(she)(she)備集(ji)(ji)成技術(shu),完成了對EDDL和FDT/DTM技術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)集(ji)(ji)成與整合(he),從而支持工(gong)廠能夠高效地(di)對現場(chang)設(she)(she)(she)備進(jin)行全局管理。

4、數據分析與呈現技術

數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)分(fen)(fen)析(xi)與呈現技術適配(pei)數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)分(fen)(fen)析(xi)模型(xing),實時(shi)執行數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)清洗、數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)分(fen)(fen)析(xi)并(bing)(bing)根據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)分(fen)(fen)析(xi)結果觸發預定義的(de)業務響應(ying)(ying)(ying)策略,同時(shi)為應(ying)(ying)(ying)用域提(ti)供(gong)數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)計算結果,并(bing)(bing)支(zhi)持靈(ling)活統(tong)一的(de)數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)呈現方式。例(li)如(ru)數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)預處理(li)的(de)關鍵(jian)就是如(ru)何保證在提(ti)供(gong)應(ying)(ying)(ying)用或服務程序正(zheng)常運行所必要數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)同時(shi),盡量(liang)過濾掉過多的(de)可(ke)能會導致數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)存儲及管理(li)問題的(de)冗余數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)。

5、海量聯接與自動化運維技術

將(jiang)網(wang)絡的控(kong)(kong)制(zhi)平(ping)面(mian)與數據轉(zhuan)發(fa)平(ping)面(mian)進行分離,并(bing)實現(xian)可編(bian)程化(hua)控(kong)(kong)制(zhi)。通過應(ying)用(yong)SDN(Software-Defined Networking),能夠滿足百萬級邊緣設備及終端(duan)的連接,并(bing)支持靈活接入(ru)與擴(kuo)展。同時(shi),降低自動(dong)化(hua)運(yun)(yun)維(wei)管(guan)理成本并(bing)提高其運(yun)(yun)行效率,融合網(wang)絡與安全的策略,是海量聯接與自動(dong)化(hua)運(yun)(yun)維(wei)技術的另一種需求。

6、實時聯接技術

邊緣計(ji)算對(dui)網絡聯接的實時性(xing)要求很高,不僅需(xu)要滿足傳輸數據實時性(xing),還(huan)需(xu)要保證時間的準(zhun)確性(xing)和數據的完整性(xing),因此需(xu)要定義一種(zhong)統(tong)一的技術標準(zhun)。

7、操作系統技術

操作系統(tong)技(ji)術分為(wei)兩類場(chang)景(jing),輕量級、低功耗(hao)場(chang)景(jing)應(ying)具(ju)備零配置、自組網(wang)、跨平臺能力(li);實時計算場(chang)景(jing)應(ying)具(ju)備多(duo)任務、優先級調度能力(li),支持確(que)定(ding)時間內完成事件響(xiang)應(ying)和任務處理。

8、設備安全技術

邊(bian)緣計(ji)(ji)算的設備(bei)域(yu)的操作(zuo)系統、中間(jian)件(jian)及上層應用的具體設計(ji)(ji)與(yu)實(shi)現要(yao)滿(man)足安全(quan)防護需(xu)求,保護根秘鑰(yao)、軟(ruan)件(jian)、固件(jian)及配置信(xin)息(xi)不(bu)被篡改。

二、邊緣計算的技術特征有哪些

綜合不同標準(zhun)組(zu)織(zhi)和產(chan)業聯盟對邊(bian)緣計(ji)算的(de)定義,可以將邊(bian)緣計(ji)算的(de)技術特征總結為以下幾個方面:

1、鄰近性

由于邊緣計(ji)算的(de)部署非常靠近信息(xi)源,因此(ci)邊緣計(ji)算特別(bie)適用(yong)于捕獲(huo)和分析大(da)數據中的(de)關鍵信息(xi),此(ci)外(wai)邊緣計(ji)算還可以直接(jie)訪問(wen)設備,因此(ci)容易直接(jie)衍生特定(ding)的(de)商業應(ying)用(yong)。

2、低時延

由于移(yi)動(dong)邊緣技術服務靠近終(zhong)端(duan)設備(bei)或(huo)者直接在(zai)終(zhong)端(duan)設備(bei)上運行,因此大(da)大(da)降(jiang)低(di)了延遲。這使得反饋(kui)更加(jia)迅(xun)速,同時也改善(shan)了用戶體(ti)驗,大(da)大(da)降(jiang)低(di)了網絡在(zai)其他部分(fen)中可能(neng)發生(sheng)的(de)擁塞。

3、高帶寬

由于邊緣計算靠近信息源,可以在(zai)本地進行(xing)簡單地數據處(chu)理,不必將所(suo)有數據或(huo)信息都上傳至云端,這(zhe)將使得網(wang)絡傳輸壓力下降,減少網(wang)絡堵塞,網(wang)絡速率也因此大大增加(jia)。

4、位置認知

當網(wang)絡邊(bian)緣是(shi)無線(xian)網(wang)絡的(de)(de)(de)一部分(fen)時,無論是(shi)WIFI還是(shi)蜂窩(wo),本(ben)地服務都可以利(li)用相對較少的(de)(de)(de)信息來確定每個(ge)連接設備的(de)(de)(de)具體位置。

5、分布性

邊緣計算實(shi)際(ji)部署天(tian)然具(ju)備分(fen)(fen)布(bu)式(shi)特征。這要求邊緣計(ji)算(suan)支(zhi)持分(fen)(fen)布(bu)式(shi)計(ji)算(suan)與存(cun)儲、實(shi)現分(fen)(fen)布(bu)式(shi)資源的動(dong)態調(diao)度(du)與統一管理、支(zhi)撐分(fen)(fen)布(bu)式(shi)智能、具(ju)備分(fen)(fen)布(bu)式(shi)安全等能力(li)。

6、數據入口

邊緣(yuan)計算作(zuo)(zuo)為物理(li)世(shi)界(jie)到數(shu)(shu)字世(shi)界(jie)的橋梁(liang),是數(shu)(shu)據(ju)(ju)的第(di)一(yi)入(ru)口,擁有大量、實時、完整的數(shu)(shu)據(ju)(ju),可基于數(shu)(shu)據(ju)(ju)全生(sheng)命周期進行管(guan)理(li)與價值創造,將更好的支撐(cheng)預測性維護(hu)、資產效率(lv)與管(guan)理(li)等創新應用(yong);同時,作(zuo)(zuo)為數(shu)(shu)據(ju)(ju)第(di)一(yi)入(ru)口,邊緣(yuan)計算也面(mian)臨數(shu)(shu)據(ju)(ju)實時性、確定性、多(duo)樣性等挑戰。

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