一、邊緣計算平臺架構分為哪三層
邊緣計算是指收集并分(fen)析數(shu)據(ju)的(de)行為(wei)(wei)發(fa)生在靠(kao)近數(shu)據(ju)生成的(de)本地(di)設備(bei)和網絡(luo)中(zhong),而(er)不是必須將數(shu)據(ju)傳輸(shu)到(dao)計(ji)算(suan)資(zi)源集中(zhong)化的(de)云端進行處理的(de)計(ji)算(suan)方式,這種計(ji)算(suan)平臺的(de)架構(gou)一般分(fen)為(wei)(wei)三層:
1、現場層
現(xian)(xian)(xian)場(chang)層包括傳(chuan)感器(qi)、執行器(qi)、設(she)備(bei)、控制系統和(he)資產等現(xian)(xian)(xian)場(chang)節點。這些(xie)現(xian)(xian)(xian)場(chang)節點通過各(ge)種類型(xing)的現(xian)(xian)(xian)場(chang)網絡、工業(ye)總線與邊緣(yuan)層中的邊緣(yuan)網關等設(she)備(bei)相連接,實現(xian)(xian)(xian)現(xian)(xian)(xian)場(chang)層和(he)邊緣(yuan)層之(zhi)間數(shu)據流(liu)和(he)控制流(liu)的連通。
網(wang)絡可(ke)以(yi)使(shi)用不同的(de)(de)拓(tuo)撲結構,邊(bian)緣網(wang)關等設備用于將一組現(xian)場(chang)節(jie)(jie)點彼(bi)此連接以(yi)及連接到廣域網(wang)絡。它具有到集群中每個(ge)邊(bian)緣實體的(de)(de)直接連接,允許來自邊(bian)緣節(jie)(jie)點的(de)(de)數(shu)據(ju)流(liu)入和到邊(bian)緣節(jie)(jie)點的(de)(de)控制命令流(liu)出。
2、邊緣層
邊緣層(ceng)是邊緣計(ji)算三(san)層(ceng)架(jia)構的(de)核(he)心,用(yong)于(yu)接收、處理和轉發來自現場層(ceng)的(de)數(shu)據流,提供智能感(gan)知、安全隱(yin)私保護(hu)、數(shu)據分析、智能計(ji)算、過程優化和實時控制等時間敏感(gan)服(fu)務。
邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)層包括邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)網關、邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)控制器(qi)、邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)云、邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)傳感(gan)器(qi)等計(ji)算(suan)存儲設備,以及時(shi)間敏感(gan)網絡交(jiao)換機、路(lu)由器(qi)等網絡設備,封裝了邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)側(ce)的計(ji)算(suan)、存儲和(he)網絡資(zi)源(yuan)。邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)層還包括邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)管理器(qi)軟件(jian),該軟件(jian)主要提供業務(wu)編排或直接調用的能力,用于操(cao)作邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)節點(dian)完成相(xiang)關任務(wu)。當前邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)層的部署有三(san)種落地(di)形態:
(1)云(yun)(yun)邊(bian)緣(yuan):云(yun)(yun)邊(bian)緣(yuan)形態的(de)邊(bian)緣(yuan)計算,是(shi)云(yun)(yun)服(fu)(fu)務(wu)在邊(bian)緣(yuan)側的(de)延伸,邏輯(ji)上仍是(shi)云(yun)(yun)服(fu)(fu)務(wu),主(zhu)要提供依賴于(yu)云(yun)(yun)服(fu)(fu)務(wu)或需要與云(yun)(yun)服(fu)(fu)務(wu)緊密協同的(de)服(fu)(fu)務(wu)。
(2)邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)云(yun)(yun)(yun)(yun):邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)云(yun)(yun)(yun)(yun)形態的(de)(de)邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)計算,是在邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)側構建中(zhong)小規(gui)模云(yun)(yun)(yun)(yun),邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)服務能力主要由邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)云(yun)(yun)(yun)(yun)提(ti)供;集中(zhong)式DC側的(de)(de)云(yun)(yun)(yun)(yun)服務主要提(ti)供邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)云(yun)(yun)(yun)(yun)的(de)(de)管理調(diao)度(du)能力。
(3)云(yun)化網關(guan)(guan)(guan):云(yun)化網關(guan)(guan)(guan)形(xing)態的(de)邊緣(yuan)(yuan)計算(suan),以云(yun)化技術與能(neng)力重(zhong)構(gou)原有嵌入式網關(guan)(guan)(guan)系統,云(yun)化網關(guan)(guan)(guan)在邊緣(yuan)(yuan)側提(ti)供協議、接口轉換、邊緣(yuan)(yuan)計算(suan)等能(neng)力,部署在云(yun)側的(de)控(kong)制(zhi)器提(ti)供針(zhen)對邊緣(yuan)(yuan)節(jie)點(dian)的(de)資源調度、應用管理、業(ye)務(wu)編排等能(neng)力。
3、云計算層
云計算層(ceng)提(ti)供(gong)決(jue)策支持系統,以及智能化生產、網絡化協同、服務化延伸和(he)個性化定制等特定領域的(de)應用服務程序,并(bing)為最終(zhong)用戶提(ti)供(gong)接口。云計算層(ceng)從(cong)邊(bian)緣層(ceng)接收數(shu)據流,并(bing)向邊(bian)緣層(ceng)以及通過邊(bian)緣層(ceng)向現場層(ceng)發出控制信息,從(cong)全局范圍內對資源調度和(he)現場生產過程進行優(you)化。
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)(ceng)、邊緣層(ceng)(ceng)和云計(ji)算層(ceng)(ceng)三個(ge)層(ceng)(ceng)次(ci),其(qi)中又包括四個(ge)領域,分別是:
1、設備域
邊(bian)緣計算(suan)在(zai)這一層,可以對感知(zhi)的(de)信息直接進行計算(suan)處理。比(bi)如在(zai)制(zhi)造領域,可以對設備進行適時監控,能(neng)夠實現預防性維護;在(zai)視(shi)頻(pin)采(cai)集(ji)、音(yin)頻(pin)采(cai)集(ji)中直接部署智能(neng)鑒別的(de)能(neng)力;又或者像手(shou)機一樣,能(neng)夠由語(yu)音(yin)輸入直接轉換成(cheng)文(wen)字(zi)輸出。
2、網絡域
通過(guo)部(bu)署計(ji)(ji)算(suan)能力,實現(xian)各網(wang)(wang)絡協(xie)議(yi)的(de)(de)(de)自動轉換,對(dui)數(shu)據(ju)格式進(jin)行(xing)標(biao)準(zhun)化處理。要(yao)解決(jue)物(wu)理網(wang)(wang)中(zhong)數(shu)據(ju)異構的(de)(de)(de)問題(ti),就需要(yao)在網(wang)(wang)絡域中(zhong)部(bu)署邊緣計(ji)(ji)算(suan),以實現(xian)數(shu)據(ju)格式的(de)(de)(de)標(biao)準(zhun)化和數(shu)據(ju)傳遞的(de)(de)(de)標(biao)準(zhun)化(例(li)如將所有的(de)(de)(de)感知數(shu)據(ju)都換算(suan)成MQTT類型數(shu)據(ju),并通過(guo)HTTP方式傳遞)。同時,網(wang)(wang)絡域的(de)(de)(de)邊緣計(ji)(ji)算(suan),還能對(dui)“融(rong)合網(wang)(wang)絡”進(jin)行(xing)智能化管理,實現(xian)網(wang)(wang)絡的(de)(de)(de)冗余,保證網(wang)(wang)絡的(de)(de)(de)安全,并可(ke)進(jin)一步參與網(wang)(wang)絡的(de)(de)(de)優(you)化工作。
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(ke)以對計(ji)算(suan)(suan)和存(cun)儲能力、以及系(xi)統負載進(jin)行動態地部署(shu)。最(zui)后,邊緣計(ji)算(suan)(suan)還能和云端計(ji)算(suan)(suan)保持高效(xiao)協同(tong)、合(he)理分擔(dan)運算(suan)(suan)任務。
4、應用域
邊緣計(ji)算提供(gong)屬地(di)化的(de)業(ye)務邏輯和(he)應(ying)用智能(neng)(neng)。它使得應(ying)用具有靈便(bian)、快速(su)反(fan)應(ying)的(de)能(neng)(neng)力,并在離線的(de)情況(kuang)下(和(he)云端失去聯系時),仍(reng)能(neng)(neng)夠(gou)獨立地(di)提供(gong)本地(di)化的(de)應(ying)用服務。