当物联网遇上边缘计算(一)

阅读数:4 2019 年 12 月 24 日 13:28

当物联网遇上边缘计算(一)

【摘要】 针对设备直联云端方案的痛点,将边缘计算概念引入物联网解决方案的 IoT 边缘服务应运而生。本文将会为您介绍 IoT 边缘的能力与价值。

边缘,指实体或逻辑概念中离中心较远,靠近边界的部分。在数据处理领域,边缘计算的概念源于云计算,是指在靠近数据源的一侧搭建集网络、计算、存储、应用核心能力为一体的计算节点,就近提供处理数据的能力,而不是将全部数据都交由云端处理。可能有人会提出疑问,云计算的目的不就是为了数据集中到云端进行处理么,为什么现在又要分工到边缘了?为了解决这个疑问,让我们以物联网场景为例,假设以下场景:

  • 有家企业想要把自己旗下的一个产业园区建设成智慧园区,将园区中的各种设备(包含视频监控设备、门禁设备、消防设备和水电设备等等)全都接入物联网平台统一管理。但当负责人开始研究各类设备分别如何接入时,发现设备种类实在太多了,而且这些设备全都按照自己独有的行业协议上报数据;相对的,物联网平台支持的通信协议有限,所以,他要把这些五花八门的行业协议统一转换为物联网平台支持的协议,工作量很大。

  • 同样是上面的那个企业,负责人在研究门禁系统如何接入了发现另一个问题:门禁系统中的员工数据属于企业隐私数据,将这部分数据传输至云端不符合公司安全策略。但如果只有门禁系统不接入云端,维护成本高,也不利于系统之间的联动。

  • 在管理园区的这家企业苦恼的同时,园区内有家车企也遇到了一个难题。这家企业生产基于物联网的自动驾驶汽车,车辆通过车载系统和物联网平台交互获取自动驾驶的指示。控制系统的开发很顺利,但有一个问题无论如何都解决不了:路上的网络信号太不稳定了,若到了信号差的地方或者遇到塞车,数据传到云端再等到命令下发下来,可能会有着几秒的时延,而在复杂的路况下,这几秒的时延是致命的。

上述的问题都是设备直联云端方案的痛点,而通过在物联网解决方案中引入边缘的计算的概念,我们就可以解决这些问题。

物联网边缘计算能做什么?

边缘计算是一个概念,讨论它能做什么时,需要给他赋予一个实体。本文中,我们以华为物联网平台推出的边缘计算服务“IoT 边缘”为例。IoT 边缘通过在靠近物或数据源头的边缘侧,部署融合网络、计算、存储、应用核心能力的边缘节点,就近提供计算和智能服务,满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。接下来让我们从三个角度来介绍 IoT 边缘服务的核心能力。

—开放生态—

边缘节点作为物联网的“小脑”,是一个拥有独立接入和计算能力的服务器,我们一般根据其外形称之为边缘盒子。IoT 边缘服务并不强制配套边缘盒子,仅对边缘盒子的硬件规格有一些基本要求,只要是满足要求的硬件,无论型号,均可基于 Docker 容器方式部署边缘服务软件包,获取边缘侧的设备接入、设备联动和低时延本地闭环管理等基本能力。

当物联网遇上边缘计算(一)

接入方面,IoT 边缘服务支持用户自行开发第三方接入协议驱动,通过云端下发至边缘节点运行,实现工业网关行业协议接入。同时,IoT 边缘服务还支持用户开发并部署第三方边缘容器应用,拓展边缘节点的能力。通过在硬件、协议、应用等方面都高度开放,IoT 边缘服务可以满足各种定制需求,应用于多种物联网场景。

—边云协同—

边缘节点虽拥有独立计算能力,但“小脑”真正的价值,还是需要与“大脑”合作才能发挥,边云协同能力才是 IoT 边缘服务真正的杀手锏。IoT 边缘服务在云端提供图形化的操作界面,支持纳管边缘节点,进行统一应用部署、节点运维和业务管理,大幅降低边缘节点部署与运维的复杂度。

当物联网遇上边缘计算(一)

边缘节点纳管后,即可通过与云端分工合作,实现业务分层处理:例如,在车联网场景中,要求及时处理的业务,如自动驾驶、车路协同等,由边缘节点直接进行计算并返回结果;对时延不敏感、数据量大的业务,如大屏监控、大数据分析等,则交由云端处理。再例如,在园区场景中,涉及用户隐私的数据,在节点本地自闭环处理,所有数据采集、处理及存储在本地节点闭环;非隐私数据予以清洗汇总后,上传至云端进行机器学习及训练,持续优化及更新本地智能算法。通过业务分层处理,将物联网的价值最大化,实现真正的万物互联。

边云协同的能力虽然强大,但边和云之间通过网络连接,若网络出现问题,导致边与云断连,这种情况该如何保障边缘业务?IoT 边缘服务提供了边缘节点本地自治能力,网络异常时,云端已下发的规则和 AI 模型依然可正常运行,确保业务连续性;当网络恢复时,数据再同步到云端。同时,边缘节点还提供本地控制台,无需联网即可登陆,实现边缘节点管理自治。

本文转载自华为云社区博客。

原文链接: https://bbs.huaweicloud.com/blogs/136224

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