來源:博觀科技日期:2022-02-22 10:57:44
什么是邊緣計算?我們都知道,當前大數據、5G以及云計算構建了未來信息社會的基本框架,而終端側“大連接,低時延,大帶寬”的需求日益增進,傳統云計算可能無法滿足一些生產和工作的需求。而邊緣計算則能夠在設備連接到物聯網(IoT)之前,運用現場智能設備進行數據采集和預處理——這不僅減少了傳輸延遲,還降低了對云計算及數據中心資源的依賴,從而提升了處理信息的效率。
隨著物聯網數據量的增加,越來越多的數據處理動作需要被下放到邊緣設備進行。所有現場采集到的數據總要由某個設備節點進行處理。如今的物聯網設備更加智能化,能夠對“邊緣AI”(邊緣人工智能)進行編程,滿足了數據邊緣處理的多樣化需求,引領了邊緣智能的快速增長。
一、邊緣計算框架3.0
用一套軟件架構,承載包括攝像機、球機、面板機、NVR、邊緣盒子、邊緣服務器的所有算力設備,也承載端->邊->云的數據服務通道。對包括視頻接入、云端/邊緣統一控制臺、算法容器化管理、模型解密、硬件加速、數據/消息總線的插件進行統一配置,靈活架構;多層計算,低代碼開發,實現從模型到算法的轉化;通過異構硬件支撐、硬核加速、高精準度低時延,讓算法在芯片上以最佳性能運行起來;數據與應用協同的云邊協同3.0,對數據和應用進行統一管控。
通過200+監控感知設備異常,進行監控預警;遠程運維、降低問題解決成本;批量自動化,集中管理海量離散節點;智能診斷、降低定位分析的門檻。運維體系得到統一。
通過離線自治,多維度自愈恢復,實現業務自愈;通過云邊備份使運行數據上云備份,按需恢復;通過集群模式可自動平衡域內負載,進行故障遷移;通過極速換機,可一鍵替換故障主機,負載全量遷移。智能邊緣實現高可用。
二、IOT底座:云邊端協同
1. 什么是“云邊端”
云:傳統意義上的數據中心的基礎設施就是我們理解的云計算中心,云計算的中心節點是邊緣計算的管控端;
邊:邊是云的子集,邊緣計算節點是云計算的邊緣側,分為基礎設施邊緣和設備邊緣,數據基礎設施邊緣是邊緣計算服務器,設備邊緣是指網關盒子;
端:指的是終端設備,如手機、lbs定位器、各類傳感器、攝像頭等。
我理解萬物互聯的底層基礎設施就是云邊端的協同工作,其中端指的就是我們日常所說的物,也就是設備側,邊和云為物提供了計算、存儲和網絡資源,交織成了我們所說的網。下面主要從業務應用側比較直觀的角度介紹一下云邊端協同。
2. 業務感知角度的云邊端協同
從業務感知(偏設備及應用層)角度,解釋云邊端協同:
設備側的邊緣盒子從設備端進行數據采集,采集的信息傳遞到服務器側進行存儲;
設備工程師會提前看設備,拿到設備及網關協議,定義好設備信息采集點,比如開、關、溫度、濕度、位置等等;
產品經理會在平臺側配置網關信息及物模型,開發調用數據信息進行線上調試;
客戶即可在應用測對設備進行指令下發及數據監控。
3. 物聯網(IOT)與云邊端協同的關系
綜合來講,物聯網應用運轉起來主要依賴于設備層、邊緣層、平臺層。
其中設備層主要包括我們現場實際要監控的設備,如智慧工地場景中的挖掘機,智慧園區場景中的無人車,樓宇測溫場景中的測溫門等,用于數據采集。
邊緣層主要包括邊緣服務器,邊緣網關等,用于數據的計算、存儲、分析。
平臺層更貼近用戶,即我們用的軟件層,包括服務器節點管理(開發人員),物接入平臺(產品經理),基礎數據存儲和分析平臺(產品經理);應用層主要是客戶使用,比如設備監控應用,可以監控設備軌跡,指令下發的應用可以反向控制設備,啟停開關,操作下發等等。物聯網應用場景眾多,都離不開四個層面的協同工作。
以上便是我從業務感知上理解的Iot和云邊端協同的關系, 那在設備進行數據采集的時候,離不開的硬件設備便是我們常說的傳感器,下面就簡單介紹集中類型的傳感器。
三、設備端數據采集的硬件設備類型
IoT 物聯網場景中,傳感器無處不在,是物聯網不可或缺的一部分。傳感器是檢測和響應環境變化的設備,其輸入可以來自各種源,如光、溫度、濕度、運動軌跡等等。傳感器輸出有價值的信息,如果它們連接到網絡,它們可以與其他連接的設備和管理系統共享數據。以下是物聯網中應用比較多的幾種傳感器類型:
1. 溫度傳感器
溫度傳感器測量熱源中的熱能,使其能夠檢測溫度變化并將這些變化轉化為數據。常見于我們日常用的家用空調中就有溫度傳感器,可以感知環境溫度,保持設定溫度。
2. 濕度傳感器
濕度傳感器用于測量空氣或其他氣體中的水蒸氣量。常見于工業和住宅領域的加熱、通風和空調系統中,以及家中常用的加濕器。
3. 壓力傳感器
壓力傳感器可以感知氣體和液體的變化。當壓力發生變化時,傳感器會檢測到這些變化,并將其傳達給連接的系統。常見的使用案例包括泄漏測試,這可能是衰減的結果。壓力傳感器在水系統的制造中也很有用,因為它很容易檢測到壓力的波動或下降。
4. 近距離傳感器
近距離傳感器用于對傳感器附近的物體進行非接觸檢測。這些類型的傳感器通常會發出電磁場或紅外等輻射束。比如,在護理行業,如果有人摔倒或者老人離開固定床位,都會發生預警。
5. 氣體傳感器
這些類型的傳感器監測和檢測空氣質量的變化,包括有毒、可燃或有害氣體的存在。常見的消費者使用案例是許多家庭中使用的熟悉的二氧化碳、煤氣天然氣等泄露的檢測器。
6. 紅外線傳感器
這些類型的傳感器通過發射或檢測紅外輻射來感知周圍環境的特征。比如,醫療保健,無接觸溫度測量、氣體成分分析、無損醫療等;電視機使用紅外傳感器來接收遙控器發送的信號。
7. 光學傳感器
光學傳感器將光線轉換成電信號。比如在汽車行業,汽車使用光學傳感器來識別標志、障礙物和其他駕駛員在駕駛或停車時會注意到的東西。
最后
綜合以上,我們從設備層(傳感器)、邊緣層(邊緣計算服務器、網關)、平臺層(軟件應用)幾個層面的關系,在大框架上對物聯網(IOT)與云邊端進行了簡單介紹,幫助大家在大的層面上有一個感知。
鄭州博觀電子科技有限公司是一家提供科技類物聯網開發軟硬件定制化方案服務商、也是中原地區領先的物聯網終端設備解決方案提供商。致力共享換電柜、智能充電樁、共享洗車機、物聯網軟硬件等服務平臺的方案開發與運維。總部位于河南省鄭州市高新區,已取得國家高新技術企業認證證書。經過10多年的業務開拓,公司已經形成了以中原地區為中心、業務遍布全國的經營格局。
* 為了您的權益,您的一切信息將被嚴格保密