從軟件工程師的視角看邊緣計(jì)算

從軟件工程師和模塊架構(gòu)的角度，作者在不進(jìn)一步分解上述模塊架構(gòu)的情況下，為開發(fā)和實(shí)現(xiàn)上述功能提供了基本能力的技術(shù)指導(dǎo)。這部分技術(shù)在圖中分為八個(gè)模塊，設(shè)備管理模塊包括設(shè)備服務(wù)（協(xié)議轉(zhuǎn)換）需要在消息處理和支持技術(shù)中保留通信和連接技術(shù)；數(shù)據(jù)管理模塊需要算法管理框架、業(yè)務(wù)知識(shí)、支撐技術(shù)中的人工智能，以及基礎(chǔ)平臺(tái)資源中性能指標(biāo)的技術(shù)儲(chǔ)備；安全管理模塊需要技術(shù)儲(chǔ)備來支持技術(shù)上的安全技術(shù)和業(yè)務(wù)知識(shí)上的可靠執(zhí)行環(huán)境。

服務(wù)管理模塊需要在基礎(chǔ)平臺(tái)資源、業(yè)務(wù)知識(shí)的動(dòng)態(tài)編程/加載、并行性、交互技術(shù)以及支持技術(shù)中的設(shè)備管理等方面進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備；Edge South Hub需要設(shè)備服務(wù)（協(xié)議轉(zhuǎn)換）、服務(wù)發(fā)現(xiàn)和基礎(chǔ)平臺(tái)資源隔離技術(shù)等技術(shù)儲(chǔ)備。邊緣北方中心需要基礎(chǔ)的平臺(tái)資源、商業(yè)知識(shí)以及云通信和連接技術(shù)儲(chǔ)備。

1、設(shè)備服務(wù)（協(xié)議轉(zhuǎn)換）：

接入端點(diǎn)和邊緣設(shè)備，協(xié)議轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)建模主要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)和云連接，包括終端接入技術(shù)（5G/NB-IOT移動(dòng)通信技術(shù)、衛(wèi)星通信、光纖接入+WLAN、藍(lán)牙，構(gòu)建空間和空間一體化的通信網(wǎng)絡(luò)），用于邊緣設(shè)備連接的自組織網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，用于數(shù)據(jù)建模的對(duì)象模型物聯(lián)網(wǎng)MQTT通信協(xié)議、客戶端-服務(wù)器HTTP通信協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)管理SNMP協(xié)議（Yang模型是目前使用最廣泛的）。

2、消息處理：

主要負(fù)責(zé)不同設(shè)備之間的消息通信和負(fù)載平衡。負(fù)載平衡是指云和邊緣之間的協(xié)作，消息傳遞的范圍擴(kuò)展到云邊緣的三個(gè)角色。

3、指標(biāo)數(shù)據(jù)：

主要衡量邊緣云協(xié)作的效率、整個(gè)端到端系統(tǒng)的工作以及edge設(shè)備在能耗方面的優(yōu)勢(shì)，包括預(yù)測(cè)速度、存儲(chǔ)利用率（包括能耗）等。該指標(biāo)數(shù)據(jù)的另一項(xiàng)任務(wù)是基于數(shù)據(jù)評(píng)估edge設(shè)備方案的優(yōu)缺點(diǎn)，并在技術(shù)選擇中做出適當(dāng)?shù)倪x擇。

4、基本平臺(tái)資源：

本節(jié)是開發(fā)Edge設(shè)備所需的完整軟件和硬件技術(shù)堆棧。在硬件方面，需要考慮相同/不同的型號(hào)。在體系結(jié)構(gòu)中，您需要選擇Arm或x86。對(duì)于操作系統(tǒng)，您需要選擇邊緣計(jì)算資產(chǎn)。例如，ROS系統(tǒng)和中間件主要探索Edge設(shè)備基于平臺(tái)的商業(yè)模式。微服務(wù)旨在適應(yīng)云邊緣和邊緣之間應(yīng)用程序的快速卸載。服務(wù)發(fā)現(xiàn)旨在適應(yīng)高速移動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)景。終端服務(wù)可以在各種邊緣設(shè)備之間快速切換。最終的算法執(zhí)行框架是為了適應(yīng)邊緣網(wǎng)關(guān)（主要是嵌入式設(shè)備）場(chǎng)景中算法的實(shí)現(xiàn)而設(shè)計(jì)的。

5、商業(yè)知識(shí)：

邊緣計(jì)算是一項(xiàng)與垂直行業(yè)密切相關(guān)的技術(shù)。有必要從垂直行業(yè)知識(shí)入手，探索邊緣計(jì)算技術(shù)；在實(shí)際開發(fā)實(shí)踐中，應(yīng)該考慮和應(yīng)用開源項(xiàng)目，不允許閉門造車；該模塊的以下四個(gè)元素從數(shù)據(jù)、架構(gòu)、安全和算法的角度提供了方向，可以作為上述垂直行業(yè)基于平臺(tái)的業(yè)務(wù)技術(shù)的儲(chǔ)備。

6、絕緣技術(shù)：

主要用于服務(wù)器上的Edge設(shè)備。邊緣計(jì)算不僅存在于硬件設(shè)備上，而且以虛擬化的形式存在于服務(wù)器上，因此需要虛擬化和容器相關(guān)技術(shù)。

7、設(shè)備管理：

設(shè)備管理主要用于故障排除、調(diào)試和設(shè)備升級(jí)。在學(xué)習(xí)現(xiàn)有技術(shù)時(shí)，要注意Edge設(shè)備的獨(dú)特性。