边缘计算和IoT物联网的应用场景介绍

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边缘计算已经成为物联网的重要趋势。Gartner Group将边缘计算确定为2019年的主要技术趋势之一。实施IOT解决方案的公司看到了在将数据发送到云计算之前,在更接近“一切”的边缘处理数据的真正好处。Forrester最近的一项调查证实了这一趋势。调查发现,53%的受访者预计,在未来三年内,他们将分析边缘地区的复杂数据集。这也是为什么有人大胆预言“边缘计算会吃掉云”。

边缘计算正受到越来越多的关注,因为它解决了实现工业物联网用例的一些关键问题。

边缘计算和IoT物联网的应用场景介绍

边缘计算正受到越来越多的关注,因为它解决了实现工业物联网用例的一些关键问题。

边缘处理大量传感器数据降低了网络带宽和云数据存储的成本。边缘计算允许对靠近传感器的数据进行分析和过滤,因此只有相关的数据被发送到云端。

许多工业物联网用例要求亚秒级响应时间,以实现安全关键和精确操作。例如,如果一个人离工业设备太近,他需要立即停止工作。在这种情况下,停工的决定不能等待物联网云平台的响应。将处理移近传感器边缘,允许亚秒级响应时间。

自动驾驶汽车是另一个用例,由于边缘计算,它需要亚秒级的响应时间。工业物联网用例的安全和隐私需求也促进了对边缘计算的需求。工厂和关键基础设施正在使用边缘设备来保护关键工业流程和设备免受直接网络连接的影响。同样,这些机器产生的数据通常被认为是私人和机密的,因为边缘计算可以将敏感信息保留在工厂中。

最后,边缘计算还允许自主操作。如果出现网络连接问题,很多工业操作是无法简单停止的。边缘计算允许设备和工厂在不考虑网络可用性的情况下继续运行。

1、边缘计算控制

边缘计算吸引了技术供应商的注意。小型初创企业正在创建专门的边缘计算堆栈。物联网平台提供商有连接到物联网硬件提供商的边缘解决方案,甚至开源基金会也看到了边缘计算的潜在机会。

不同供应商和开源社区之间的市场动态仍在发展。一些供应商希望提供一个完整的设备到云的解决方案,一些正在建立合作伙伴关系,还有一些正在合作开源社区中工作。没有明确的领导者,但似乎有些人比其他人取得了更多的成功。

2.物联网云计算提供商

物联网云提供商Edge solutions专注于为客户提供包括设备到云的集成整体解决方案。它们使客户能够更轻松地构建、部署和管理连接到云平台的IOT设备。对于许多希望快速推出新网络产品的客户来说,这是一个极具吸引力的故事。然而,这种集成解决方案的风险在于长期的供应商锁定。

亚马逊和微软是物联网云提供商的突击队。两家公司都有连接到各自物联网云平台的边缘解决方案。亚马逊网络服务提供AWS物联网Greengrass,允许连接的设备运行AWS Lambda功能。AWS服务执行机器学习、数据同步以及与AWS物联网核心的连接。同样,微软物联网Edge允许联网设备运行MS Azure服务。微软已经采取措施让物联网边缘成为GitHub上的开源项目。这似乎更容易将物联网的边缘移植到其他硬件平台,但似乎与Azure物联网中心的云平台紧密相连。

谷歌公布了云物联网Edge,似乎专注于在Edge上提供人工智能功能。云物联网边缘仍处于alpha测试阶段。过去,谷歌也曾宣布与知名边缘供应商Foghorn合作。

3.物联网平台

很多物联网平台提供商也在开发自己的边缘产品。Litmus Automation、Clearblade、Bosch IoT Suite和Software AG Cumulocity等公司提供连接到物联网平台的边缘解决方案。这些公司专注于能够在边缘硬件上运行数据分析和机器学习模型。

其中一些还与物联网的硬件供应商建立了合作关系。例如,Software AG与戴尔和Eurotech合作,在戴尔和Eurotech的硬件上提供他们的edge软件解决方案。Edge的集成硬件和软件解决方案将使这些公司更容易向客户销售联合解决方案。

4.优秀供应商

有许多风险投资支持的创业公司专注于提供边缘解决方案。Foghorn和Swim等公司专门从事边缘机器学习和分析。其他公司,如Zededa和Edgeworx,正在将虚拟化技术和容器技术引入边缘设备。

所有这些公司都在与主要的物联网平台和物联网云提供商建立合作伙伴关系,以将其边缘解决方案连接到不同的物联网平台。他们将面临的挑战是支持所有不同的集成,这些集成通常基于特定于供应商的API和协议。

5.物联网硬件供应商

物联网网关提供商正在投资在其硬件上运行的软件堆栈。这些软件堆栈正变得越来越复杂,以满足边缘计算用例的需求。有趣的是,许多硬件供应商正在基于开源项目构建软件解决方案。

戴尔和Rigado都有运行Ubuntu内核的物联网网关,允许远程管理和部署在其网关设备上运行的软件。戴尔还是边缘计算的edgeX开源项目的领导者。Eurotech提供了一个基于Eclipse Kura的无处不在的软件框架来构建边缘计算应用。台湾省的一家大型网关制造商ADLINK开发了Vortex Edge和Vortex DDS,以便更容易在其网关上部署软件。Vortex DDS是一个基于Eclipse的cyclone DDS项目。

6.开源社区

不可忽视的是,开源基金会正在参与边缘计算的活动。开源基金会为企业和个人合作开发边缘计算技术提供了一个独立于供应商的空间。对于那些担心供应商锁定的公司,特别是AWS和微软的筒仓方法,新兴的边缘计算开源社区提供了一个有趣的替代方案。

在很大程度上,物联网云提供商、物联网平台提供商和边缘初创企业并没有参与构建边缘技术的协作开源社区。有些人已经创建了自己的开源项目,但是许多人仍然专注于提供特定于供应商的业务解决方案。商业解决方案通常使用开源技术构建,但这些公司并不积极参与。然而,这些供应商的参与不足并没有削弱为边缘计算启动协作开源项目的势头。

Linux基金会最近宣布了LF Edge社区。LF Edge包括五个不同的开源项目,包括EdgeX和Zededa的虚拟化项目project EVE。包括Arm、美国电话电报公司、戴尔、爱立信、IBM、英特尔、华为、红帽、三星和其他公司在内的60家成员公司已经同意就边缘计算的通用框架进行合作。

LF Edge是迄今为止企业赞助商中最大的开源合作。企业赞助商似乎都是没有强大物联网平台的公司,所以他们可能会把开放的边缘框架当成一种公平竞争的方式。将这五个项目与新的边缘项目整合的任务将会很有趣。如果他们成功了,这肯定会是一个挑战物联网单一供应商方法的社区。

Eclipse Foundation是物联网领域最成熟的开源社区之一。Eclipse IoT成立于六年前,托管了30多个开源项目,其中包括许多边缘计算项目。Eclipse Kura是Eclipse的旗舰边缘计算项目,但也有Eclipse ioFog和Eclipse fogO5来创建创新的边缘技术。Eclipse还托管流行的边缘计算行业标准的实现,如MQTT、OPC-UA、DDS、CoAP和LWM2M。

OpenStack基金会也在向边缘计算领域扩张。StarlingX项目基于Wind River的代码贡献,集成了不同的开源项目,包括CentOS、OvS-DPDK、Ceph、Kubernetes和OpenStack,以便在边缘设备上运行云服务。项目是2018年10月开始的,所以比较新。

华为和百度也在GitHub上创建了自己的边缘计算项目。华为是Kubeedge的主要贡献者,该公司正在将Kubernetes扩展到edge。该项目于2018年9月在GitHub上线。百度在一月份刚刚宣布了openEdge项目。OpenEdge似乎与百度的物联网云平台整合在一起,所以不清楚这项技术的独立性如何。

7.结论

显然,边缘计算是任何物联网解决方案不可或缺的一部分。客户正受益于边缘计算解决方案的创新和多样性。由单一供应商提供的云基础架构的易用性与集成解决方案和避免长期受供应商限制的成本之间存在权衡。随着时间的推移,客户通常需要分布式技术的异构计算解决方案,如边缘计算。如果历史重演,行业将通过定义一套定义边缘和云通信方法的通用标准和协议来解决这个问题。像web技术一样,这些标准和协议很可能由独立于供应商的开源和标准社区来实现。

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