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什么是云边端?如何理清物联网与云边端的联系?

2023/3/13 11:03:40 庆云紫光
什么是边缘计算?我们都知道,当前大数据、5G以及云计算构建了未来信息社会的基本框架,而终端侧“大连接,低时延,大带宽”的需求日益增进,传统云计算可能无法满足一些生产和工作的需求。而边缘计算则能够在设备连接到物联网(IoT)之前,运用现场智能设备进行数据采集和预处理——这不仅减少了传输延迟,还降低了对云计算及数据中心资源的依赖,从而提升了处理信息的效率。



随着物联网数据量的增加,越来越多的数据处理动作需要被下放到边缘设备进行。所有现场采集到的数据总要由某个设备节点进行处理。如今的物联网设备更加智能化,能够对“边缘AI”(边缘人工智能)进行编程,满足了数据边缘处理的多样化需求,引领了边缘智能的快速增长。



一、边缘计算框架3.0



用一套软件架构,承载包括摄像机、球机、面板机、NVR、边缘盒子、边缘服务器的所有算力设备,也承载端->边->云的数据服务通道。对包括视频接入、云端/边缘统一控制台、算法容器化管理、模型解密、硬件加速、数据/消息总线的插件进行统一配置,灵活架构;多层计算,低代码开发,实现从模型到算法的转化;通过异构硬件支撑、硬核加速、高精准度低时延,让算法在芯片上以最佳性能运行起来;数据与应用协同的云边协同3.0,对数据和应用进行统一管控。



通过200+监控感知设备异常,进行监控预警;远程运维、降低问题解决成本;批量自动化,集中管理海量离散节点;智能诊断、降低定位分析的门槛。运维体系得到统一。



通过离线自治,多维度自愈恢复,实现业务自愈;通过云边备份使运行数据上云备份,按需恢复;通过集群模式可自动平衡域内负载,进行故障迁移;通过极速换机,可一键替换故障主机,负载全量迁移。智能边缘实现高可用。



二、IOT底座:云边端协同



1. 什么是“云边端”



云:传统意义上的数据中心的基础设施就是我们理解的云计算中心,云计算的中心节点是边缘计算的管控端;



边:边是云的子集,边缘计算节点是云计算的边缘侧,分为基础设施边缘和设备边缘,数据基础设施边缘是边缘计算服务器,设备边缘是指网关盒子;



端:指的是终端设备,如手机、lbs定位器、各类传感器、摄像头等。



我理解万物互联的底层基础设施就是云边端的协同工作,其中端指的就是我们日常所说的物,也就是设备侧,边和云为物提供了计算、存储和网络资源,交织成了我们所说的网。下面主要从业务应用侧比较直观的角度介绍一下云边端协同。



2. 业务感知角度的云边端协同



从业务感知(偏设备及应用层)角度,解释云边端协同:



设备侧的边缘盒子从设备端进行数据采集,采集的信息传递到服务器侧进行存储;



设备工程师会提前看设备,拿到设备及网关协议,定义好设备信息采集点,比如开、关、温度、湿度、位置等等;



产品经理会在平台侧配置网关信息及物模型,开发调用数据信息进行线上调试;



客户即可在应用测对设备进行指令下发及数据监控。



3. 物联网(IOT)与云边端协同的关系



综合来讲,物联网应用运转起来主要依赖于设备层、边缘层、平台层。



其中设备层主要包括我们现场实际要监控的设备,如智慧工地场景中的挖掘机,智慧园区场景中的无人车,楼宇测温场景中的测温门等,用于数据采集。



边缘层主要包括边缘服务器,边缘网关等,用于数据的计算、存储、分析。



平台层更贴近用户,即我们用的软件层,包括服务器节点管理(开发人员),物接入平台(产品经理),基础数据存储和分析平台(产品经理);应用层主要是客户使用,比如设备监控应用,可以监控设备轨迹,指令下发的应用可以反向控制设备,启停开关,操作下发等等。物联网应用场景众多,都离不开四个层面的协同工作。



以上便是我从业务感知上理解的Iot和云边端协同的关系, 那在设备进行数据采集的时候,离不开的硬件设备便是我们常说的传感器,下面就简单介绍集中类型的传感器。



三、设备端数据采集的硬件设备类型



IoT 物联网场景中,传感器无处不在,是物联网不可或缺的一部分。传感器是检测和响应环境变化的设备,其输入可以来自各种源,如光、温度、湿度、运动轨迹等等。传感器输出有价值的信息,如果它们连接到网络,它们可以与其他连接的设备和管理系统共享数据。以下是物联网中应用比较多的几种传感器类型:



1. 温度传感器



温度传感器测量热源中的热能,使其能够检测温度变化并将这些变化转化为数据。常见于我们日常用的家用空调中就有温度传感器,可以感知环境温度,保持设定温度。



2. 湿度传感器



湿度传感器用于测量空气或其他气体中的水蒸气量。常见于工业和住宅领域的加热、通风和空调系统中,以及家中常用的加湿器。



3. 压力传感器



压力传感器可以感知气体和液体的变化。当压力发生变化时,传感器会检测到这些变化,并将其传达给连接的系统。常见的使用案例包括泄漏测试,这可能是衰减的结果。压力传感器在水系统的制造中也很有用,因为它很容易检测到压力的波动或下降。



4. 近距离传感器



近距离传感器用于对传感器附近的物体进行非接触检测。这些类型的传感器通常会发出电磁场或红外等辐射束。比如,在护理行业,如果有人摔倒或者老人离开固定床位,都会发生预警。



5. 气体传感器



这些类型的传感器监测和检测空气质量的变化,包括有毒、可燃或有害气体的存在。常见的消费者使用案例是许多家庭中使用的熟悉的二氧化碳、煤气天然气等泄露的检测器。



6. 红外线传感器



这些类型的传感器通过发射或检测红外辐射来感知周围环境的特征。比如,医疗保健,无接触温度测量、气体成分分析、无损医疗等;电视机使用红外传感器来接收遥控器发送的信号。



7. 光学传感器



光学传感器将光线转换成电信号。比如在汽车行业,汽车使用光学传感器来识别标志、障碍物和其他驾驶员在驾驶或停车时会注意到的东西。



最后



综合以上,我们从设备层(传感器)、边缘层(边缘计算服务器、网关)、平台层(软件应用)几个层面的关系,在大框架上对物联网(IOT)与云边端进行了简单介绍,帮助大家在大的层面上有一个感知。

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