物聯網邊緣計算是一種在物聯網設備和網絡中實施計算和數據處理的技術。它允許在物聯網設備或網絡邊緣進行數據分析和處理,而不需要將所有數據傳(chuan) 輸到遠程數據中心或雲(yun) 端進行處理。物聯網邊緣計算將計算和數據處理的能力遷移到物聯網設備的邊緣,使得設備能夠在本地進行實時的數據分析和處理,而無需將所有數據傳(chuan) 輸到遠程的中心服務器。這種技術在很大程度上提高了物聯網設備的實時性和效率,降低了設備的功耗和網絡負載,同時滿足實時業(ye) 務、應用智能、安全與(yu) 隱私保護等方麵的需求。
一、物聯網邊緣計算的特點
物聯網邊緣計算具有廣泛的應用前景和潛力。它將計算和數據處理的任務分配到網絡的邊緣進行,提高了數據處理的速度和效率,同時滿足了實時業(ye) 務、應用智能、安全與(yu) 隱私保護等方麵的需求。具有以下特點:
1、分布式和低延遲:由於(yu) 邊緣計算接近數據接收的根本原因,可以立即獲取數據並進行分析處理,可以更好地支持本地業(ye) 務即時智能處理和實施。
2、效率更高:邊緣計算更接近客戶,可以在邊緣節點上過濾分析數據,等待數據傳(chuan) 輸時間,效率更高。
3、減輕流量壓力:邊緣計算在雲(yun) 傳(chuan) 輸過程中通過邊緣節點進行部分簡單的數據處理。 在傳(chuan) 輸前提取有用的信息,可以使用一定的壓縮算法來節省大量的數據帶寬消耗。
4、更安全:接收數據後,邊緣計算可以在傳(chuan) 輸前加密數據,提高數據安全性。
5、依靠數據端處理芯片的性能:接收到數據後,邊緣計算需要單獨進行數據處理。 如果芯片性能不足,則無法處理複雜的數據處理算法。
6、需要規範邊緣計算輸出數據:選擇邊緣計算技術的設備可能有不同的處理算法,因為(wei) 它通常分布在每個(ge) 數據節點,需要標準來規範導出數據的類型,否則不利於(yu) 雲(yun) 數據的再處理。
7、高安全性:邊緣計算將一部分數據計算和分析任務放在本地設備上完成,減少了數據傳(chuan) 輸和存儲(chu) 的需求,從(cong) 而降低了數據泄露和被攻擊的風險。同時,邊緣計算還可以結合加密技術、身份驗證等技術手段,進一步提高數據的安全性和隱私性。
8、低功耗:邊緣計算將數據處理和分析能力分配到靠近數據來源的節點上完成,減少了數據傳(chuan) 輸的需求,從(cong) 而降低了功耗。這對於(yu) 物聯網設備普遍采用電池供電的情況下尤為(wei) 重要,可以有效延長設備使用壽命。此外,邊緣計算還可以結合節能技術,如休眠模式、任務調度等,進一步降低功耗,實現綠色可持續發展。
9、智能化服務:邊緣計算將數據處理和分析能力盡可能地靠近數據來源,使得現場數據可以直接用於(yu) 本地決(jue) 策和智能控製。這可以有效提高智能化服務的水平和質量,如智能家居、智能安防等。邊緣計算還可以結合人工智能技術,如機器學習(xi) 、深度學習(xi) 等,實現自動化學習(xi) 和優(you) 化,提高係統的智能化水平和響應速度。
10、雲(yun) 邊協同:邊緣計算與(yu) 雲(yun) 計算相結合,可以實現數據和資源的共享和協同。雲(yun) 計算可以提供強大的計算和存儲(chu) 能力,支持邊緣計算的節點進行數據分析和處理。同時,邊緣計算也可以將部分數據和分析結果上傳(chuan) 到雲(yun) 端進行存儲(chu) 和分析,提高數據利用效率和智能化水平。雲(yun) 邊協同可以實現優(you) 勢互補,滿足不同業(ye) 務需求和技術場景的要求。
二、物聯網邊緣計算的技術實現
物聯網邊緣計算的技術實現需要綜合運用各種硬件設備、軟件平台、數據處理和分析算法、安全性和隱私保護技術以及網絡通信技術等。邊緣計算的實現原理是將網絡、計算、存儲(chu) 和應用核心能力集成的開放平台,部署在靠近物或數據源的一側(ce) ,從(cong) 而使得應用程序在邊緣側(ce) 發起,更快地提供網絡服務響應。這種計算模式可以最大程度地縮短客戶端和服務器之間的通信距離,滿足各種行業(ye) 的需求。物聯網邊緣計算的技術實現包括以下幾個(ge) 方麵:
1、硬件設備:物聯網邊緣計算需要使用高效、低功耗、可靠的硬件設備,如嵌入式係統、傳(chuan) 感器、網絡設備等。這些硬件設備需要具備處理大量數據的能力,同時還需要滿足實時性、可靠性和安全性等要求。
2、軟件平台:物聯網邊緣計算的軟件平台包括操作係統、中間件、應用程序等。這些軟件需要具備實時性、可靠性、安全性等特點,能夠快速處理和分析大量數據。常用的技術包括微服務架構、容器化技術、分布式存儲(chu) 等。
3、數據處理和分析:物聯網邊緣計算需要具備高效的數據處理和分析能力,從(cong) 而能夠從(cong) 大量數據中提取有價(jia) 值的信息。這需要采用各種數據處理和分析算法和技術,如機器學習(xi) 、深度學習(xi) 等。
4、安全性和隱私保護:物聯網邊緣計算需要具備安全性和隱私保護能力,從(cong) 而能夠保護用戶的數據和隱私。這需要采用各種安全性和隱私保護技術和方法,如加密算法、訪問控製、數據脫敏等。
5、網絡通信:物聯網邊緣計算需要使用高效、可靠的網絡通信技術,以便能夠實時傳(chuan) 輸大量數據。這需要使用各種網絡協議和技術,如MQTT、CoAP等。
三、相關(guan) 產(chan) 品
邊緣計算也需要依靠高性能的邊緣設備和規範的數據格式及處理算法來實現更好的效果。TDE 係列產(chan) 品是天拓四方推出的數網星工業(ye) 雲(yun) 平台中的邊緣端帶智能邊緣計算的數據采集網關(guan) , 可以方便地實現現場設備的遠程數據采集、程序遠程下載和遠程維護。支持300+的工業(ye) 設備驅動協議,2 路 RJ45 以太網和最多 5 路串口通訊接口, 可滿足絕大部分工業(ye) 控製器設備的聯網需求。同時支持以太網寬帶、4G/5G、Wifi 上網方式。可通過數網星工業(ye) 雲(yun) 平台實現遠程配置、診斷和管理等功能。
物聯網邊緣計算是一種在物聯網設備和網絡中實施計算和數據處理的技術,它具有低延遲、本地化處理、實時性和安全性等特點,可以將數據處理和分析任務推送到網絡的邊緣,提高數據處理效率和安全性,從(cong) 而更好地支持物聯網、5G、工業(ye) 互聯網等新興(xing) 應用的發展。隨著物聯網技術的不斷發展,物聯網邊緣計算將會(hui) 得到更加廣泛的應用和發展。