工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算 課件 任務(wù)1.3 企業(yè)項(xiàng)目技術(shù)選擇

——工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算——模塊1邊緣計(jì)算項(xiàng)目背景及需求分析目錄CONTENTS項(xiàng)目背景分析任務(wù)1.1項(xiàng)目需求分析任務(wù)1.2企業(yè)項(xiàng)目技術(shù)選擇任務(wù)1.3邊緣計(jì)算項(xiàng)目總體系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)1.4邊緣計(jì)算項(xiàng)目實(shí)施步驟任務(wù)1.5任務(wù)1.3企業(yè)項(xiàng)目技術(shù)選擇1.3.1云計(jì)算

云計(jì)算是分布式計(jì)算（DistributedComputing）、并行計(jì)算（ParallelComputing）、效用計(jì)算（UtilityComputing）、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)（NetworkStorageTechnologies）、虛擬化（Virtualization）、負(fù)載均衡（LoadBalance）、熱備份冗余（HighAvailable）等技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將大量分布式計(jì)算資源集中管理起來(lái)，實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算，并通過(guò)虛擬化技術(shù)形成資源池，為用戶(hù)提供計(jì)算資源按需、彈性分配，極大地提高了IT資源的效能。1.云計(jì)算的產(chǎn)生和特點(diǎn)1.云計(jì)算的產(chǎn)生和特點(diǎn)（1）超大規(guī)模系統(tǒng)架構(gòu)（2）虛擬化資源管理（3）高可靠性和高可用性（4）通用性（5）高可擴(kuò)展性與負(fù)載均衡（6）高性?xún)r(jià)比（7）更多的數(shù)據(jù)安全問(wèn)題2.云計(jì)算的部署模式云計(jì)算部署模式分為，公有云、私有云和混合云。1.3.2從云計(jì)算到邊緣技術(shù)

對(duì)于機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，在工廠(chǎng)監(jiān)控端捕捉到了工廠(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)的視頻或者產(chǎn)品的圖像后，可以將其傳到邊緣站點(diǎn)上，對(duì)視頻進(jìn)行圖像提取、分割圖像、區(qū)域處理以及特征提取等操作。如果不是上傳到邊緣站點(diǎn)來(lái)處理，那么視頻需要被傳到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心，做視頻處理和圖像識(shí)別，而且隨著時(shí)間的推移，需要傳送的數(shù)據(jù)越來(lái)越多，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬和應(yīng)用實(shí)時(shí)性而言是很大的挑戰(zhàn)。如果數(shù)據(jù)能在本地邊緣站點(diǎn)被處理，那么就節(jié)省了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間，節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)帶寬。1.邊緣技術(shù)的概念

邊緣計(jì)算是一種計(jì)算模式，在該計(jì)算模式下，服務(wù)與計(jì)算資源被放置在靠近終端用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中。1.邊緣技術(shù)的概念

邊緣計(jì)算是指數(shù)據(jù)或任務(wù)能夠在靠近數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)進(jìn)行計(jì)算和執(zhí)行計(jì)算的一種新型服務(wù)模型，允許在網(wǎng)絡(luò)邊緣存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)源端提供智能服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)可以理解為從數(shù)據(jù)源到云計(jì)算中心之間的任意功能實(shí)體，這些實(shí)體搭載著融合網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用核心能力的邊緣計(jì)算平臺(tái)。2.邊緣技術(shù)的優(yōu)勢(shì)（1）數(shù)據(jù)過(guò)濾和壓縮。通過(guò)邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)的本地分析能力，可以大大降低需要上傳的數(shù)據(jù)量，從而降低上傳網(wǎng)絡(luò)的帶寬壓力。（2）環(huán)境感知能力。（3）符合法規(guī)。邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)可以將敏感信息在邊緣側(cè)處理并終結(jié)，而不傳輸?shù)焦性浦?，從而符合隱私和數(shù)據(jù)定位信息等相關(guān)法律法規(guī)。（4）網(wǎng)絡(luò)安全性?？梢酝ㄟ^(guò)邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)來(lái)保護(hù)云服務(wù)提供商的網(wǎng)絡(luò)不受攻擊。3.邊緣技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)（1）計(jì)算卸載

計(jì)算卸載是邊緣計(jì)算的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，可以為資源受限設(shè)備運(yùn)行計(jì)算密集型應(yīng)用時(shí)提供計(jì)算資源，加快計(jì)算速度，節(jié)省能源。更詳細(xì)地說(shuō)，邊緣計(jì)算中的計(jì)算卸載是將移動(dòng)終端的計(jì)算任務(wù)卸載到邊緣云服務(wù)器上，進(jìn)行更有效地資源存儲(chǔ)和運(yùn)行計(jì)算。3.邊緣技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)（2）計(jì)算遷移計(jì)算遷移是指，在網(wǎng)絡(luò)邊緣處，對(duì)海量邊緣設(shè)備采集或產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行部分或全部計(jì)算的預(yù)處理操作，對(duì)無(wú)用的數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾，從而降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸捫枨蟆?.邊緣技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)（3）邊緣緩存

邊緣緩存一般包括兩個(gè)步驟，內(nèi)容的放置和傳遞，內(nèi)容放置包括確定緩存的內(nèi)容，緩存的位置以及如何將內(nèi)容下載到緩存節(jié)點(diǎn)；內(nèi)容的傳遞指的是如何將內(nèi)容傳遞給請(qǐng)求的用戶(hù)。

邊緣緩存能使用戶(hù)從小基站或其他設(shè)備處獲得請(qǐng)求的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)容可在本地使用，而不需要通過(guò)移動(dòng)核心網(wǎng)和有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)從內(nèi)容服務(wù)提供商獲取內(nèi)容。從而減少無(wú)線(xiàn)需求容量和可用容量之間的不均衡，緩解了5G網(wǎng)絡(luò)的回傳瓶頸，提高時(shí)延保障，降低網(wǎng)絡(luò)能耗。3.邊緣技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)（4）安全保護(hù)

邊緣計(jì)算將云數(shù)據(jù)中心的計(jì)算能力下沉到了網(wǎng)絡(luò)邊緣，一方面，邊緣計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施通常部署在無(wú)線(xiàn)基站等網(wǎng)絡(luò)邊緣，使其更容易暴露在不安全的環(huán)境中；另一方面，邊緣計(jì)算將采用開(kāi)放應(yīng)用編程接口（ApplicationProgrammingInterface，API）、開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NetworkFunctionVirtualization，NFV）等技術(shù)，開(kāi)放性的引入容易