物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算是一種在物聯(lián)網(wǎng)設備和網(wǎng)絡中實施計算和數(shù)據(jù)處理的技術。它允許在物聯(lián)網(wǎng)設備或網(wǎng)絡邊緣進行數(shù)據(jù)分析和處理，而不需要將所有數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程數(shù)據(jù)中心或云端進行處理。物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算將計算和數(shù)據(jù)處理的能力遷移到物聯(lián)網(wǎng)設備的邊緣，使得設備能夠在本地進行實時的數(shù)據(jù)分析和處理，而無需將所有數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程的中心服務器。這種技術在很大程度上提高了物聯(lián)網(wǎng)設備的實時性和效率，降低了設備的功耗和網(wǎng)絡負載，同時滿足實時業(yè)務、應用智能、安全與隱私保護等方面的需求。
一、物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算的特點
物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算具有廣泛的應用前景和潛力。它將計算和數(shù)據(jù)處理的任務分配到網(wǎng)絡的邊緣進行，提高了數(shù)據(jù)處理的速度和效率，同時滿足了實時業(yè)務、應用智能、安全與隱私保護等方面的需求。具有以下特點：
1、分布式和低延遲：由于邊緣計算接近數(shù)據(jù)接收的根本原因，可以立即獲取數(shù)據(jù)并進行分析處理，可以更好地支持本地業(yè)務即時智能處理和實施。
2、效率更高：邊緣計算更接近客戶，可以在邊緣節(jié)點上過濾分析數(shù)據(jù)，等待數(shù)據(jù)傳輸時間，效率更高。
3、減輕流量壓力：邊緣計算在云傳輸過程中通過邊緣節(jié)點進行部分簡單的數(shù)據(jù)處理。 在傳輸前提取有用的信息，可以使用一定的壓縮算法來節(jié)省大量的數(shù)據(jù)帶寬消耗。
4、更安全：接收數(shù)據(jù)后，邊緣計算可以在傳輸前加密數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)安全性。
5、依靠數(shù)據(jù)端處理芯片的性能：接收到數(shù)據(jù)后，邊緣計算需要單獨進行數(shù)據(jù)處理。 如果芯片性能不足，則無法處理復雜的數(shù)據(jù)處理算法。
6、需要規(guī)范邊緣計算輸出數(shù)據(jù)：選擇邊緣計算技術的設備可能有不同的處理算法，因為它通常分布在每個數(shù)據(jù)節(jié)點，需要標準來規(guī)范導出數(shù)據(jù)的類型，否則不利于云數(shù)據(jù)的再處理。
7、高安全性：邊緣計算將一部分數(shù)據(jù)計算和分析任務放在本地設備上完成，減少了數(shù)據(jù)傳輸和存儲的需求，從而降低了數(shù)據(jù)泄露和被攻擊的風險。同時，邊緣計算還可以結合加密技術、身份驗證等技術手段，進一步提高數(shù)據(jù)的安全性和隱私性。
8、低功耗：邊緣計算將數(shù)據(jù)處理和分析能力分配到靠近數(shù)據(jù)來源的節(jié)點上完成，減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?，從而降低了功耗。這對于物聯(lián)網(wǎng)設備普遍采用電池供電的情況下尤為重要，可以有效延長設備使用壽命。此外，邊緣計算還可以結合節(jié)能技術，如休眠模式、任務調度等，進一步降低功耗,實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。
9、智能化服務：邊緣計算將數(shù)據(jù)處理和分析能力盡可能地靠近數(shù)據(jù)來源，使得現(xiàn)場數(shù)據(jù)可以直接用于本地決策和智能控制。這可以有效提高智能化服務的水平和質量,如智能家居、智能安防等。邊緣計算還可以結合人工智能技術,如機器學習、深度學習等,實現(xiàn)自動化學習和優(yōu)化,提高系統(tǒng)的智能化水平和響應速度。
10、云邊協(xié)同：邊緣計算與云計算相結合,可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)和資源的共享和協(xié)同。云計算可以提供強大的計算和存儲能力,支持邊緣計算的節(jié)點進行數(shù)據(jù)分析和處理。同時,邊緣計算也可以將部分數(shù)據(jù)和分析結果上傳到云端進行存儲和分析,提高數(shù)據(jù)利用效率和智能化水平。云邊協(xié)同可以實現(xiàn)優(yōu)勢互補,滿足不同業(yè)務需求和技術場景的要求。
二、物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算的技術實現(xiàn)
物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算的技術實現(xiàn)需要綜合運用各種硬件設備、軟件平臺、數(shù)據(jù)處理和分析算法、安全性和隱私保護技術以及網(wǎng)絡通信技術等。邊緣計算的實現(xiàn)原理是將網(wǎng)絡、計算、存儲和應用核心能力集成的開放平臺，部署在靠近物或數(shù)據(jù)源的一側，從而使得應用程序在邊緣側發(fā)起，更快地提供網(wǎng)絡服務響應。這種計算模式可以最大程度地縮短客戶端和服務器之間的通信距離，滿足各種行業(yè)的需求。物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算的技術實現(xiàn)包括以下幾個方面：
1、硬件設備：物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算需要使用高效、低功耗、可靠的硬件設備，如嵌入式系統(tǒng)、傳感器、網(wǎng)絡設備等。這些硬件設備需要具備處理大量數(shù)據(jù)的能力，同時還需要滿足實時性、可靠性和安全性等要求。
2、軟件平臺：物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算的軟件平臺包括操作系統(tǒng)、中間件、應用程序等。這些軟件需要具備實時性、可靠性、安全性等特點，能夠快速處理和分析大量數(shù)據(jù)。常用的技術包括微服務架構、容器化技術、分布式存儲等。
3、數(shù)據(jù)處理和分析：物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算需要具備高效的數(shù)據(jù)處理和分析能力，從而能夠從大量數(shù)據(jù)中提取有價值的信息。這需要采用各種數(shù)據(jù)處理和分析算法和技術，如機器學習、深度學習等。
4、安全性和隱私保護：物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算需要具備安全性和隱私保護能力，從而能夠保護用戶的數(shù)據(jù)和隱私。這需要采用各種安全性和隱私保護技術和方法，如加密算法、訪問控制、數(shù)據(jù)脫敏等。
5、網(wǎng)絡通信：物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算需要使用高效、可靠的網(wǎng)絡通信技術，以便能夠實時傳輸大量數(shù)據(jù)。這需要使用各種網(wǎng)絡協(xié)議和技術，如MQTT、CoAP等。
三、相關產(chǎn)品
邊緣計算也需要依靠高性能的邊緣設備和規(guī)范的數(shù)據(jù)格式及處理算法來實現(xiàn)更好的效果。TDE 系列產(chǎn)品是天拓四方推出的數(shù)網(wǎng)星工業(yè)云平臺中的邊緣端帶智能邊緣計算的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關， 可以方便地實現(xiàn)現(xiàn)場設備的遠程數(shù)據(jù)采集、程序遠程下載和遠程維護。支持300+的工業(yè)設備驅動協(xié)議，2 路 RJ45 以太網(wǎng)和最多 5 路串口通訊接口， 可滿足絕大部分工業(yè)控制器設備的聯(lián)網(wǎng)需求。同時支持以太網(wǎng)寬帶、4G/5G、Wifi 上網(wǎng)方式。可通過數(shù)網(wǎng)星工業(yè)云平臺實現(xiàn)遠程配置、診斷和管理等功能。?
物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算是一種在物聯(lián)網(wǎng)設備和網(wǎng)絡中實施計算和數(shù)據(jù)處理的技術，它具有低延遲、本地化處理、實時性和安全性等特點，可以將數(shù)據(jù)處理和分析任務推送到網(wǎng)絡的邊緣，提高數(shù)據(jù)處理效率和安全性，從而更好地支持物聯(lián)網(wǎng)、5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興應用的發(fā)展。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算將會得到更加廣泛的應用和發(fā)展。