詳細(xì)介紹邊緣計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用場景

邊緣計(jì)算已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)重要趨勢。Gartner Group將邊緣計(jì)算確定為2019年的主要技術(shù)趨勢之一。實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)解決方案的公司正在看到，在數(shù)據(jù)被發(fā)送到云計(jì)算之前，在更接近“萬物”的邊緣處理數(shù)據(jù)的真正好處。Forrester最近的一項(xiàng)調(diào)查證實(shí)了這一趨勢。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，53%的受訪者預(yù)計(jì)，在未來3年內(nèi)，他們將在邊緣地帶分析復(fù)雜的數(shù)據(jù)集。這就是為什么有些人大膽預(yù)測“邊緣計(jì)算將吃掉云”。

邊緣計(jì)算正受到越來越多的關(guān)注，因?yàn)樗鉀Q了實(shí)現(xiàn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)用例的一些關(guān)鍵問題。

邊緣處理大量傳感器數(shù)據(jù)降低了網(wǎng)絡(luò)帶寬成本和云數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成本。邊緣計(jì)算允許對(duì)靠近傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和過濾，因此只有相關(guān)數(shù)據(jù)被發(fā)送到云。

許多工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)用例需要亞秒級(jí)的響應(yīng)時(shí)間來進(jìn)行安全關(guān)鍵和精確的操作。例如，如果一個(gè)人離一件工業(yè)設(shè)備太近，他需要立即停止工作。在這種情況下，停止工作的決定不能等待物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)的反應(yīng)。將處理移動(dòng)到靠近傳感器的邊緣，允許亞秒級(jí)的響應(yīng)時(shí)間。

自動(dòng)駕駛汽車是另一個(gè)用例，由于邊緣計(jì)算，需要亞秒級(jí)的響應(yīng)時(shí)間。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)用例的安全和隱私需求也推動(dòng)了對(duì)邊緣計(jì)算的需求。工廠和關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施正在使用邊緣設(shè)備來保護(hù)關(guān)鍵的工業(yè)過程和設(shè)備不受直接網(wǎng)絡(luò)連接的影響。類似地，由這些機(jī)器生成的數(shù)據(jù)通常被認(rèn)為是私有的和機(jī)密的，因?yàn)檫吘売?jì)算能夠在工廠中保存敏感信息。

最后，邊緣計(jì)算還允許自主操作。如果存在網(wǎng)絡(luò)連接問題，許多工業(yè)操作不能簡單地停止。邊緣計(jì)算允許設(shè)備和工廠繼續(xù)運(yùn)行，而不管網(wǎng)絡(luò)可用性如何。

1、邊緣計(jì)算控制

邊緣計(jì)算已經(jīng)引起了技術(shù)供應(yīng)商的注意。小型初創(chuàng)公司正在創(chuàng)建專門的邊緣計(jì)算棧。物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)供應(yīng)商擁有連接到物聯(lián)網(wǎng)硬件供應(yīng)商的邊緣解決方案，甚至開源基金會(huì)也看到了邊緣計(jì)算的潛在機(jī)會(huì)。

不同供應(yīng)商和開源社區(qū)之間的市場動(dòng)態(tài)仍在發(fā)展中。一些廠商希望提供一個(gè)完整的設(shè)備到云解決方案，一些廠商正在建立伙伴關(guān)系，另一些廠商則在協(xié)作的開放源碼社區(qū)中工作。沒有明確的領(lǐng)導(dǎo)者，但似乎有些人比其他人取得了更多的成功。

2、物聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算供應(yīng)商

物聯(lián)網(wǎng)云提供商edge solutions專注于為客戶提供包括設(shè)備到云端的集成整體解決方案。它們使客戶更容易構(gòu)建、部署和管理與云平臺(tái)連接的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。對(duì)于許多希望快速推出新聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的客戶來說，這是一個(gè)引人注目的故事。然而，這種集成解決方案的風(fēng)險(xiǎn)在于它所造成的長期供應(yīng)商鎖定。

亞馬遜和微軟是物聯(lián)網(wǎng)云提供商的突擊隊(duì)。兩家公司都有與各自物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)相連接的邊緣解決方案。Amazon Web Services提供AWS物聯(lián)網(wǎng)Greengrass，允許連接的設(shè)備運(yùn)行AWS Lambda函數(shù)，AWS服務(wù)執(zhí)行機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)同步和與AWS物聯(lián)網(wǎng)核心的連接。類似地，微軟物聯(lián)網(wǎng)Edge允許聯(lián)網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行MS Azure服務(wù)。微軟已經(jīng)采取措施使物聯(lián)網(wǎng)Edge成為GitHub上的一個(gè)開源項(xiàng)目。這似乎使將物聯(lián)網(wǎng)邊緣移植到其他硬件平臺(tái)變得更加容易，但它似乎與Azure物聯(lián)網(wǎng)中心云平臺(tái)緊密相連。

谷歌宣布了云物聯(lián)網(wǎng)Edge，似乎專注于在Edge上提供人工智能功能。云物聯(lián)網(wǎng)Edge仍處于alpha測試階段。過去，谷歌也曾宣布與知名邊緣供應(yīng)商Foghorn合作。

3、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)

許多物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)供應(yīng)商也在開發(fā)自己的邊緣產(chǎn)品。Litmus Automation、Clearblade、Bosch物聯(lián)網(wǎng)套件、Software AG Cumulocity等公司提供與物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)連接的邊緣解決方案。這些公司的重點(diǎn)是能夠在邊緣硬件上運(yùn)行數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)模型。

其中一些供應(yīng)商還與物聯(lián)網(wǎng)硬件供應(yīng)商建立了合作關(guān)系。例如，Software AG已經(jīng)與戴爾和Eurotech合作，在戴爾和Eurotech的硬件上提供他們的edge軟件解決方案。edge的集成硬件和軟件解決方案將使這些公司更容易向客戶推銷聯(lián)合解決方案。

4、優(yōu)勢的供應(yīng)商

有許多風(fēng)投支持的初創(chuàng)公司專注于提供邊緣解決方案。Foghorn和Swim等公司專門提供邊緣的機(jī)器學(xué)習(xí)和分析。其他公司，如Zededa和Edgeworx正在將虛擬化技術(shù)和容器技術(shù)引入邊緣設(shè)備。

所有這些公司都在與主要的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和物聯(lián)網(wǎng)云提供商建立伙伴關(guān)系，將它們的邊緣解決方案連接到不同的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。他們將面臨的挑戰(zhàn)是支持所有不同的集成，這些集成通?；诠?yīng)商特定的api和協(xié)議。

5、物聯(lián)網(wǎng)硬件供應(yīng)商

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)供應(yīng)商正在投資于在其硬件上運(yùn)行的軟件棧。這些軟件棧變得越來越復(fù)雜，以滿足邊緣計(jì)算用例的需求。有趣的是，許多硬件供應(yīng)商正在構(gòu)建基于開源項(xiàng)目的軟件解決方案。

戴爾和Rigado都有運(yùn)行Ubuntu內(nèi)核的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，允許遠(yuǎn)程管理和部署運(yùn)行在其網(wǎng)關(guān)設(shè)備上的軟件。戴爾也是edge計(jì)算的EdgeX開源項(xiàng)目的領(lǐng)導(dǎo)者。Eurotech提供了基于Eclipse Kura的Everywhere軟件框架，用于構(gòu)建邊緣計(jì)算應(yīng)用程序。***大型網(wǎng)關(guān)制造商ADLINK開發(fā)了Vortex Edge和Vortex DDS，以便在它們的網(wǎng)關(guān)上更容易部署軟件。旋渦DDS是基于Eclipse氣旋DDS項(xiàng)目。

6、開源社區(qū)

不可忽視的是，開放源碼基金會(huì)正在參與邊緣計(jì)算的活動(dòng)。開放源碼基金會(huì)為企業(yè)和個(gè)人提供了一個(gè)與供應(yīng)商無關(guān)的空間，讓他們合作開發(fā)邊緣計(jì)算技術(shù)。對(duì)于那些擔(dān)心廠商鎖定的公司，特別是AWS和微軟的豎井式方法，新興的邊緣計(jì)算開放源碼社區(qū)提供了一個(gè)有趣的替代方案。

在很大程度上，物聯(lián)網(wǎng)云提供商、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)供應(yīng)商和邊緣初創(chuàng)企業(yè)并沒有參與構(gòu)建邊緣技術(shù)的協(xié)作開源社區(qū)。有些人已經(jīng)創(chuàng)建了自己的開源項(xiàng)目，但許多人仍然專注于提供特定于供應(yīng)商的商業(yè)解決方案。商業(yè)解決方案通常使用開源技術(shù)構(gòu)建，但這些公司并沒有積極參與。然而，這些供應(yīng)商的缺乏參與并沒有減弱為邊緣計(jì)算而開始協(xié)作開源項(xiàng)目的勢頭。

Linux基金會(huì)最近宣布了LF Edge社區(qū)。LF Edge包括5個(gè)不同的開源項(xiàng)目，包括EdgeX和Zededa的虛擬化項(xiàng)目project EVE。包括Arm、AT&T、戴爾、愛立信、IBM、英特爾、華為、紅帽、三星以及其他公司在內(nèi)的60家成員公司已同意就一個(gè)邊緣計(jì)算的共同框架進(jìn)行合作。

LF Edge是迄今為止在企業(yè)贊助商方面最大的開源合作。企業(yè)贊助商似乎是那些沒有強(qiáng)大物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的公司，因此他們可能會(huì)把一個(gè)開放的邊緣框架視為一種公平競爭的方式。整合這5個(gè)項(xiàng)目和新邊緣項(xiàng)目的任務(wù)將會(huì)很有趣。如果他們成功了，這將肯定是一個(gè)挑戰(zhàn)物聯(lián)網(wǎng)單一供應(yīng)商方法的社區(qū)。

Eclipse Foundation是物聯(lián)網(wǎng)最成熟的開源社區(qū)之一。Eclipse IoT創(chuàng)建于6年前，托管了30多個(gè)開源項(xiàng)目，其中包括許多用于邊緣計(jì)算的項(xiàng)目。Eclipse Kura是Eclipse的旗艦邊緣計(jì)算項(xiàng)目，但也有Eclipse ioFog和Eclipse fogO5來創(chuàng)建創(chuàng)新的邊緣技術(shù)。Eclipse還托管了邊緣計(jì)算所需的流行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)，如MQTT、OPC-UA、DDS、CoAP和LWM2M。

OpenStack基金會(huì)也在向邊緣計(jì)算領(lǐng)域擴(kuò)展。基于Wind River的代碼貢獻(xiàn)，StarlingX項(xiàng)目集成了不同的開源項(xiàng)目，包括CentOS、OvS-DPDK、Ceph、Kubernetes和OpenStack，目的是在邊緣設(shè)備上運(yùn)行云服務(wù)。該項(xiàng)目于2018年10月啟動(dòng)，因此相對(duì)較新。

華為和百度也在GitHub上創(chuàng)建了自己的edge計(jì)算項(xiàng)目。華為是KubeEdge的主要貢獻(xiàn)者，該公司正在將Kubernetes擴(kuò)展到edge。該項(xiàng)目于2018年9月在GitHub上啟動(dòng)。百度在一月份剛剛宣布了openEdge項(xiàng)目。openEdge似乎與百度的物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)集成在一起，因此尚不清楚這項(xiàng)技術(shù)有多獨(dú)立。

7、結(jié)論

顯然，邊緣計(jì)算是任何物聯(lián)網(wǎng)解決方案中必不可少的組成部分?？蛻粽芤嬗谶吘売?jì)算解決方案的創(chuàng)新和多樣性。單個(gè)供應(yīng)商提供的云基礎(chǔ)設(shè)施的易用性與將解決方案集成在一起的成本以及長期避免供應(yīng)商鎖定之間存在權(quán)衡。隨著時(shí)間的推移，客戶通常需要針對(duì)分布式技術(shù)(如邊緣計(jì)算)的異構(gòu)計(jì)算解決方案。如果歷史重演，業(yè)界將通過定義一組定義邊緣和云通信方式的通用標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議來解決這個(gè)問題。與web技術(shù)一樣，這些標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議很可能由與供應(yīng)商無關(guān)的開放源碼和標(biāo)準(zhǔn)社區(qū)實(shí)現(xiàn)。