本系统是硬件和操作系统无关软件平台,实现即插即用组件生态系统,从而统一市场并加速物联网解决方案的部署。通过简化和标准化工业物联网边缘计算的架构,创建一个围绕互操作性组件的生态系统。
可插拔且可扩展的软件架构:基于现代分布式微服务的软件架构。容器化支持,可实现应用可移植性,并且有助于简化应用部署和编排。提供有助于生态系统发展壮大的标准开放式框架。其促进了可互操作的即插即用式软件应用和增值服务。
端到端连接和互操作性:边缘具有与生俱来的异质性和复杂性。数据与“物”的连接依靠多种不同的 OT 通信标准。可为关键物联网协议(例如,MQTT、Modbus等)提供参考实践以及 SDK,以便用户添加新协议。所有协议以商业生态系统提供的连接器作为补充,从而使 OT 连接成为一项配置,而非编程任务。边缘系统还必须与多个云端点和 IT 端点进行集成。与云无关,并提供了与不同企业和 IT 环境的灵活连接。
新旧设备之间的互操作性:可以将旧设备使用的通信协议转译为现代智能设备和云应用能够理解的语言,从而方便企业将旧技术与现代物联网平台衔接在一起。最终,企业无需投资昂贵的新设备,即可开始使用物联网,同时还能将新功能的投入降至最低,并迅速从运营中捕获高级洞见。
确保安全性与合规性:公司可以轻松对关键数据和设备实施防火墙功能和筛选功能,在本地处理数据,并仅将特定数据和应用公开到云端。
低延迟性能和可扩展性:边缘应用需要访问“实时数据”(例如,毫秒/微秒级的响应时间),通常还伴有绝对实时预测的需求。可满足以毫秒计的往返响应时间,并且专为在网关上运行而设计。还支持企业策略性地选择哪些数据需要发送至云中,以及哪些数据可以在边缘以经济高效的方式进行处理。
在间歇性连接的情况下稳定运行:可以在互联网连接出现中断或间歇性中断的情况下,支持制造设备和其他智能设备无中断运行。这种能力使其非常适合依靠快速分析及操作数据(例如,在没有互联网接入的远程位置、在远洋船只上或是因不可预见的原因丢失云连接的情况下,检测并响应设备故障)的企业。
广泛的市场适用性:提供一系列用于支持各垂直行业边缘计算用例的标准服务,这些行业包括:制造业、零售业、银行业、运输业、酒店餐饮业、医疗保健业等。
图1 边缘计算系统微服务架构
基于SQL/Flow编辑器的业务规划;丰富的源和目标支持(内置标准MQTT消息服务器,消息总线,定时拉取HTTP服务);易扩展(支持插件机制,支持流定义函数UDF等等);敏捷运维(支持各种平台二进制,规则热创建,热更新)。规则引擎,根据边缘计算系统的主要应用场景(例如,通用工业IOT边缘物联网设备),主要业务即表现为:接入边缘计算系统消息总线,进行数据分析和导出;作为边缘计算系统规则引擎,支持场景联动,按规则控制设备;写入边缘计算系统,起到类似设备的作用。
图2 规则引擎架
提供深度学习和机器学习框架的AI训练平台,降低AI开发门槛,10倍提升规模化构建AI应用效率,AI模型边云协同自适应调优,推理加速,算法模型一键部署。
图3 边缘AI推理
通过泛化协议接入服务,以插件化的形式融合了 Modbus、Bacnet、HTTP、MQTT 等主流协议,同时也支持基于TCP的各类私有化协议对接。提供更加高效、舒适的设备接入体验。通过对各类设备的通信协议和数据交互形式进行抽象,定义了一套标准流程以涵盖泛化协议的共性处理逻辑,并结合动态解析脚本(Lua、Javascript、Python)填补其中的差异化部分。以此解决设备接入过程中存在的驱动工程数量爆炸;接入标准难以规范化等问题。
泛化协议接入服务架构
整体上分为4层架构:接口层(interface)、核心层(core)、解析层(parser)和插件层(plugin),以下将会分别阐述每一层的具体实现和作用。
图4 泛化协议接入服务架构
泛化协议接入服务的核心特性
高效接入:标准协议配置化接入,非标协议低代码动态适配,实现设备快速接入。
接入即标准:设备数据采集之后立即执行标准化加工:统一模型、统一服务、统一流程。
数据降噪:感知并消除异常数据、重复性无意义数据,提升数据采集质量。
资源优化:基于对IoT的理解和经验,提供定向调优策略。
边缘计算是一种分布式计算模式,它有如下优点:
1.延时低。边缘计算通过在源头终端附近处理数据来减少延迟。这可以形成更快的响应时间,更低的网络流量,以及更好的用户体验。
2.可靠性高。边缘计算可以通过减少对网络的依赖性来提高可靠性。这是因为边缘设备即使在网络中断时也能继续工作。
3.安全性强。边缘计算可以通过减少在网络上传输的数据量来提高安全性。这减少了数据泄露和网络攻击的风险。
4.成本效益高。边缘计算是一个成本效益高的解决方案,因为它减少了对昂贵的云存储和计算资源的需求。
5.可扩展性强。边缘计算提供了根据需求扩展计算资源的能力。这使得它更容易适应不断变化的工作负载。