一、邊緣計算平臺架構分為哪三層
邊緣計算是指收集并分析數據(ju)(ju)的行為(wei)發生(sheng)在靠近數據(ju)(ju)生(sheng)成的本(ben)地設備和網絡中(zhong),而不(bu)是必須將數據(ju)(ju)傳輸到(dao)計(ji)算(suan)(suan)資源集中(zhong)化的云端進行處理的計(ji)算(suan)(suan)方式,這種計(ji)算(suan)(suan)平臺的架構一般分為(wei)三層(ceng):
1、現場層
現(xian)(xian)場(chang)(chang)層(ceng)(ceng)包(bao)括傳感器、執行器、設(she)備、控制系統和(he)資產(chan)等現(xian)(xian)場(chang)(chang)節(jie)點。這些現(xian)(xian)場(chang)(chang)節(jie)點通過各種類(lei)型的(de)現(xian)(xian)場(chang)(chang)網絡、工業總(zong)線與邊緣層(ceng)(ceng)中(zhong)的(de)邊緣網關等設(she)備相連接,實現(xian)(xian)現(xian)(xian)場(chang)(chang)層(ceng)(ceng)和(he)邊緣層(ceng)(ceng)之間(jian)數據(ju)流(liu)和(he)控制流(liu)的(de)連通。
網絡可以使用不同的拓撲結構,邊緣網關等設備用于將一組(zu)現場節點(dian)彼此連(lian)接以及連(lian)接到廣域網絡。它具有到集群(qun)中每個邊緣實(shi)體的直接連(lian)接,允許來自邊緣節點(dian)的數(shu)據流入(ru)和(he)到邊緣節點(dian)的控制命令流出。
2、邊緣層
邊緣層(ceng)是邊緣計(ji)算三層(ceng)架構的核(he)心(xin),用(yong)于接(jie)收、處理和(he)轉發(fa)來自現場層(ceng)的數據流,提供智能感知、安全(quan)隱私保護、數據分(fen)析、智能計(ji)算、過程(cheng)優(you)化和(he)實時控制等時間敏感服務。
邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)層包括邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)網(wang)(wang)關、邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)控制器、邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)云(yun)、邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)傳感器等計(ji)算存儲設備(bei)(bei),以(yi)及時間(jian)敏感網(wang)(wang)絡交換機、路由(you)器等網(wang)(wang)絡設備(bei)(bei),封裝(zhuang)了邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)側的計(ji)算、存儲和網(wang)(wang)絡資(zi)源。邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)層還包括邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)管(guan)理器軟(ruan)件,該軟(ruan)件主(zhu)要提供業務編(bian)排或直接調(diao)用的能力,用于操作邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)節(jie)點完成相關任務。當前邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)層的部(bu)署有(you)三(san)種(zhong)落地形(xing)態:
(1)云(yun)(yun)(yun)邊(bian)緣:云(yun)(yun)(yun)邊(bian)緣形態的邊(bian)緣計算,是云(yun)(yun)(yun)服(fu)務在邊(bian)緣側的延伸,邏輯上仍是云(yun)(yun)(yun)服(fu)務,主(zhu)要提供依(yi)賴(lai)于(yu)云(yun)(yun)(yun)服(fu)務或需要與(yu)云(yun)(yun)(yun)服(fu)務緊密協同的服(fu)務。
(2)邊(bian)(bian)緣(yuan)云(yun):邊(bian)(bian)緣(yuan)云(yun)形態的(de)邊(bian)(bian)緣(yuan)計(ji)算,是在(zai)邊(bian)(bian)緣(yuan)側(ce)構建中(zhong)小規模云(yun),邊(bian)(bian)緣(yuan)服務(wu)能力(li)主要(yao)由(you)邊(bian)(bian)緣(yuan)云(yun)提供;集中(zhong)式DC側(ce)的(de)云(yun)服務(wu)主要(yao)提供邊(bian)(bian)緣(yuan)云(yun)的(de)管理調度能力(li)。
(3)云(yun)化(hua)網(wang)(wang)關:云(yun)化(hua)網(wang)(wang)關形態的邊(bian)緣(yuan)計算,以(yi)云(yun)化(hua)技術與能力(li)重(zhong)構原有(you)嵌入式網(wang)(wang)關系(xi)統,云(yun)化(hua)網(wang)(wang)關在(zai)邊(bian)緣(yuan)側(ce)提供協議、接口(kou)轉(zhuan)換、邊(bian)緣(yuan)計算等(deng)能力(li),部署在(zai)云(yun)側(ce)的控制(zhi)器(qi)提供針對(dui)邊(bian)緣(yuan)節點(dian)的資源調度、應用管理、業務(wu)編排等(deng)能力(li)。
3、云計算層
云(yun)計算層(ceng)(ceng)提(ti)供決(jue)策支持系統,以(yi)(yi)及(ji)智(zhi)能化(hua)生產(chan)、網絡化(hua)協同、服務化(hua)延伸和個性化(hua)定制(zhi)等特定領域的應用服務程序,并(bing)為(wei)最終用戶(hu)提(ti)供接(jie)口。云(yun)計算層(ceng)(ceng)從邊緣層(ceng)(ceng)接(jie)收數據流,并(bing)向邊緣層(ceng)(ceng)以(yi)(yi)及(ji)通過邊緣層(ceng)(ceng)向現(xian)場層(ceng)(ceng)發(fa)出控制(zhi)信(xin)息,從全局范圍內對資源(yuan)調度(du)和現(xian)場生產(chan)過程進行優化(hua)。
二、邊緣計算的四個領域分別是什么
邊(bian)(bian)緣(yuan)計算分為現場層、邊(bian)(bian)緣(yuan)層和云計算層三個層次,其(qi)中又(you)包括(kuo)四個領(ling)域(yu),分別是(shi):
1、設備域
邊緣計算在這一(yi)層,可以對感(gan)知(zhi)的(de)信息(xi)直接進(jin)行計算處理。比如在制造領域,可以對設備進(jin)行適時(shi)監控,能(neng)夠實現預防性維護;在視(shi)頻(pin)采集、音(yin)頻(pin)采集中(zhong)直接部署(shu)智能(neng)鑒別的(de)能(neng)力(li);又或者(zhe)像手機一(yi)樣,能(neng)夠由語音(yin)輸(shu)入直接轉換成文字輸(shu)出。
2、網絡域
通過部署計算能(neng)(neng)力,實(shi)現各網絡協(xie)議的(de)自動轉換(huan)(huan),對數據(ju)(ju)(ju)(ju)格式(shi)進行(xing)標準化(hua)處理(li)。要(yao)(yao)解決物理(li)網中數據(ju)(ju)(ju)(ju)異(yi)構的(de)問題,就需要(yao)(yao)在網絡域中部署邊緣計算,以實(shi)現數據(ju)(ju)(ju)(ju)格式(shi)的(de)標準化(hua)和數據(ju)(ju)(ju)(ju)傳遞(di)的(de)標準化(hua)(例(li)如將(jiang)所(suo)有的(de)感知(zhi)數據(ju)(ju)(ju)(ju)都換(huan)(huan)算成MQTT類型(xing)數據(ju)(ju)(ju)(ju),并通過HTTP方式(shi)傳遞(di))。同時,網絡域的(de)邊緣計算,還(huan)能(neng)(neng)對“融合(he)網絡”進行(xing)智能(neng)(neng)化(hua)管理(li),實(shi)現網絡的(de)冗余,保證網絡的(de)安全,并可進一步(bu)參與網絡的(de)優(you)化(hua)工(gong)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(dui)計(ji)算(suan)(suan)和存儲能力(li)、以及系統負載進(jin)行動態(tai)地部署(shu)。最后(hou),邊緣計(ji)算(suan)(suan)還(huan)能和云端計(ji)算(suan)(suan)保持高效協同、合理分(fen)擔運算(suan)(suan)任務。
4、應用域
邊(bian)緣計(ji)算(suan)提供屬地化(hua)的業務(wu)邏輯(ji)和應用(yong)智能(neng)。它使得應用(yong)具有(you)靈便、快(kuai)速反應的能(neng)力(li),并(bing)在離線的情況(kuang)下(xia)(和云端(duan)失去聯系時),仍(reng)能(neng)夠獨立(li)地提供本地化(hua)的應用(yong)服務(wu)。