智能边缘计算的7个特征

1.开放式架构

数十年来，专有协议和封闭式体系结构在边缘环境中已司空见惯。但是，由于供应商锁定了他们的客户，这些常常导致高集成度和交换成本。现代的智能边缘计算资源部署了开放式体系结构，这些体系结构利用了标准化协议（例如，OPCUA，MQTT）和语义数据结构（例如，Sparkplug），从而降低了集成成本并提高了供应商的互操作性。开放协议的一个示例是IconicsIoTWorX，这是一个边缘应用程序，它支持开放的，与供应商无关的协议，例如OPCUA和MQTT等。

2.数据预处理和过滤

在云中传输和存储由传统边缘计算资源生成的数据可能非常昂贵且效率低下。传统体系结构通常依赖于轮询/响应设置，在该设置中，远程服务器会在一定时间间隔内从“哑”边缘计算资源中请求一个值，而不管该值是否已更改。智能边缘计算资源可以在边缘处预处理数据，并且仅将相关信息发送到云，从而减少了数据传输和存储成本。数据预处理和过滤的一个示例是运行边缘代理的智能边缘计算设备，该代理在将数据发送到云之前在边缘对数据进行预处理，从而降低了带宽成本（请参阅AWS项目示例）。

3.边缘分析

大多数传统边缘计算资源的处理能力有限，并且只能执行一个特定的任务/功能（例如，传感器提取数据，控制器控制过程等）。智能边缘计算资源通常具有旨在分析边缘数据的更强大的处理能力。这些边缘分析应用程序支持依赖低延迟和高数据吞吐量的新用例。例如，Octonion使用基于ARM的智能传感器在边缘创建协作式学习网络。这些网络促进了智能边缘传感器之间的知识共享，并允许最终用户基于高级异常检测算法构建预测性维护解决方案。

4.分布式应用

在遗留边缘计算设备上运行的应用程序通常与运行它们的硬件紧密耦合。智能边缘计算资源使应用程序与底层硬件脱钩，并实现了灵活的体系结构，在这些体系结构中，应用程序可以从一种智能计算资源转移到另一种智能计算资源。这种解耦使应用程序根据需要既可以垂直移动（例如，从智能边缘计算资源到云），也可以水平移动（例如，从一个智能边缘计算资源到另一个）。部署边缘应用程序的边缘体系结构有3种类型：

100％边缘架构。这些体系结构不包括任何本地计算资源（即，所有计算资源都是本地的）。出于安全/隐私原因而不会将数据发送到云的组织（例如，国防供应商，制药公司）和/或已经在内部部署计算基础架构上进行了大量投资的大型组织，经常使用100％边缘体系结构。

厚边+云架构。这些体系结构始终包括本地数据中心+云计算资源，并可以选择包括其他边缘计算资源。厚边+云架构通常在已投资于本地数据中心但利用云来聚合和分析来自多个设施的数据的大型组织中发现。

瘦/微边缘+云架构。这些体系结构始终包括连接到一个或多个较小（即非本地数据中心）边缘计算资源的云计算资源。薄/微边缘架构通常用于从不属于现有工厂网络的远程资产中收集数据。

需要设计现代边缘应用程序，以便它们可以在3种边缘体系结构中的任何一种上运行。一般而言，轻量级边缘“代理”和容器化应用程序是现代边缘应用程序的两个示例，可在设计边缘体系结构时提供更大的灵活性。

5.合并的工作量

大多数“哑”边缘计算资源都在专有RTOS（实时操作系统）之上运行专有应用程序，这些RTOS直接安装在计算资源本身上。智能边缘计算资源通常配备了虚拟机管理程序，可从底层硬件中抽象出操作系统和应用程序。这使智能边缘计算资源能够在单个边缘设备上运行多个操作系统和应用程序。这导致工作负载合并，从而减少了边缘所需的计算资源的物理占用空间，并可能导致以前依赖多个物理计算资源的设备制造商的COGS（销售商品成本）降低。以下示例显示了如何使用管理程序运行多个操作系统（Linux，Windows，

6.可扩展的部署/管理

传统计算资源通常使用串行（通常是专有）通信协议，这些协议难以大规模更新和管理。智能边缘计算资源安全地连接到局域网或广域网（LAN，WAN），因此可以从中央位置轻松部署和管理。越来越多地使用边缘管理平台来处理与大规模部署相关的管理任务。边缘管理平台的一个示例是西门子的工业边缘管理系统，该系统用于在西门子的智能边缘计算资源上部署和管理工作负载。

7.安全连接

“默默无闻的安全性”是保护旧有计算设备安全的一种常见做法。这些传统设备通常具有专有的通信协议和串行网络接口，这确实增加了一层“默默无闻的安全性”。但是，这种安全性需要付出更高的管理和集成成本。网络安全技术（例如，硬件安全模块［HSM］）的进步使安全连接智能设备变得比以往更加容易和安全。根据应用程序的特定需求，可以在整个产品生命周期中提供不同级别的安全性。例如，恩智浦的端到端安全解决方案始于设备制造级别，涵盖了从连接到边缘设备的所有应用部署。
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