邊緣計算?

tracy丶傑發表於2017-12-11

從學校回來一直在做可魯盒子的開發,對邊緣計算從一無所知到有了一定的的認識,也感謝那天有機會聽了盒子廠商的boss和董事長,CTO的一些對話,對邊緣計算有了更深層次的認知,後來也查閱了相關的資料,整理出來了下面的筆記。

可魯盒子

新一代具備應用層協議轉換和資料集中能力的高效能可組態通訊伺服器,暫把它理解為下文中的邊緣伺服器。

  • 快速方便的將一種或多種協議轉換為所需要的協議。

  • 減少系統協議轉換複雜性,實現高效能和智慧的協議轉換。

    另外,據說下70度到零上70度無壓力執行。

邊緣計算

概念

在物理上更靠近資料生成的位置處理資料的方法。物聯網產生資料的事物和人通常不在雲端,因此我們需要通過多種方式在物聯網解決方案架構的邊緣處來補充雲端計算。我們對資料的處理採用就近原則,採集到的資料尋找最近的邊緣計算處理平臺來進行梳理處理,這個平臺能夠將處理過的資料,安全的傳輸到雲端,通過這種方式來減少雲端的計算壓力,減少雲端的寬頻訪問。

為什麼需要邊緣計算(Edge Computing)

隨著物聯網的發展,物聯裝置極速增多,如果每個裝置直接和雲端進行資料互動,將會對雲端帶來巨大的訪問壓力,這個時候我們可以用邊緣計算這種方式來緩解雲端壓力,邊緣計算近幾年是不可能取代雲端計算的,只會並存,創造更大的價值。邊緣運算真正的價值,在於將物聯裝置串在一起,整合成為一個更復雜的完整個體,來打造一個整合性系統。

傳統雲端計算的架構一般是:Iaas+Paas+Saas

邊緣計算的初衷是將計算能力帶向更接近資料來源的地方,看下它的構成:

能力和構成

  • 本地化的計算能力(邊緣伺服器)

    資料計算處理,甚至將應用部署在邊緣伺服器上

  • 網路傳輸(邊緣網路,邊緣路由器,wifi等)

    雲端資料向上向下同步

  • 一定的儲存能力

    應用資料、裝置相關資料、採集到的資料

  • 協議轉換

    物聯裝置協議和雲端協議轉換

能做什麼

  • 和雲端互動

    定時或者實時進行資料互動

  • 和物聯裝置互動

    收集資料,檢視裝置分佈,裝置狀態,控制裝置執行。

  • 部分業務系統離線使用

    斷網狀態下,進行正常的業務操作,可以用來部分公司機構的備用系統,比如醫院,雲端伺服器出現故障或者斷網狀態,使用邊緣伺服器進行業務處理,不影響正常的業務活動,等雲端恢復,進行資料上傳。

  • 沒有網路也能做計算

    裝置具有計算能力,不依賴雲端。

  • 避免網路延遲問題

    計算都是本地實時的,不依賴雲端計算,減去了網路傳輸中的大部分時間。

物聯網協議相關

物聯網作為一種技術體系,感知、處理和行動是三類最重要的事件,可以分為四層來看:

  • 感測控制層(感知和控制傳輸)
  • 網路層(資料傳輸)
  • 平臺(通訊、資料、管理)
  • 應用層(資料分析和相關應用的具體實施)

多種協議並存問題

  • 存在許多中無線網路協議,Zigbee,Wave,Xmesh,SmartMesh/TSMP等
  • 在不同的協議層(PHY,MAC,L3)大多數晶片供應商只與自己的標準相容,缺乏互操作性
  • 很多簡單RF晶片無MAC協議
  • 缺乏互操作性的解決方案,如不同的體系結構、不同的協議棧、不能互通互連。

物聯網需要傳輸協議

物聯網是一個網路,需要統一的協議基礎,就像是網際網路需要TCP/IP一樣,在核心層方面,由於物聯網是網際網路的延伸,同樣基於TCP/IP;但在接入層面,協議類別就有很多種,RFID、Zigbee、藍芽、GPRS、WI-FI、3G、4G、有線等多種通道。

物聯網需要IP地址

物聯網需要地址,每個物聯網中的物品都需要被定址,就需要一個地址。在IPv4即將被耗盡的背景下,就需要IPv6來支撐了。

協議詳解

內網協議

  1. RFID

    ISO認可的自動身份識別和資料採集的一種很好的手段,國內積體電路晶片和嵌入式軟體開發是下一步的重點,中國的RFID也在持續規範中。

  2. ZigBee

    基於IEEE802.15.4標準的低功耗區域網協議,是一種短距離、 低功耗的無線通訊技術。該協議從上到下分為物理層(PHY),媒體訪問控制層(MAC),傳輸層(TL),網路層(NWK),應用層(APL)等。

  3. 藍芽

    短距離無線電技術。

外網協議

  1. WI-FI

    速度快、可靠性高,方便與已有乙太網進行整合,組網的成本低,和藍芽一樣,可實現一對一互連。

  2. 2G

    第二代手機通訊技術

  3. 2.5G

    通用分組無線服務技術

  4. 3G

    第三代行動通訊技術

  5. 4G

    第四代行動通訊技術

  6. NFC

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