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邊緣設備、系統及計算雜談(1)

2020-11-17 21:13:02 軟體設計

緣起

機緣巧合,未來一段時間要從事一個新興的領域——邊緣設備、系統、及計算,邊緣設備,從物理形態上看,是出現于云、端之間,更接近端側(也就是設備側)的一種新型設備,它是伴隨萬物互聯IoT而出現的,是為了解決IoT領域里一些新問題而出現的——不是拍腦袋忽悠大家的,

我對邊緣的認識

那么,IoT相對于移動互聯網有什么新情況呢?

  • 萬物互聯的趨勢下,大量傳感器可以聯網了,但把傳感器的資料都接入云端顯然是不切實際的,

  • 大量傳感器接入網路,其目的不是為了在云端存盤一堆溫度、濕度的資料,而是為了能智能分析這些資料,做一些動作,往往,根據傳感器資料做出對應反應是有延時要求的,如果資料傳到云端、分析、再發出動作指令的延時太長,例如,智能駕駛,不能把資料傳到云端去分析再回傳一個急剎車指令,車早就撞沒了,所以,IoT領域里對事件的分析和處理有較高的實時要求,

  • B端企業很多資料不允許傳到云端,需要在本地某個地方,還有,有些工礦企業,或者智能汽車,傳感器不能隨時聯網,

所以,邊緣系統就是為了解決大量傳感器接入導致的一系列問題而出現的新系統、新領域,它有兩個顯著特點:

  • 功能上看起來像是云端能力的下沉,但系統模塊上絕非簡單的把云服務/服務器上的那套架構拿過來——比如現在最流行的微服務,因為邊緣側設備不太可能部署那么多服務器,且其性能也不見得有傳統服務器那么強,最后運行的工況往往比較惡劣,

  • 邊緣系統的目的也不是設備端OS的目的,站在邊緣系統的角度看,設備端的OS只不過提供了CPU、GPU、多媒體的能力,設備端上的應用只要利用好這些能力就可以干很多事情,而邊緣系統的目的比較純粹,類似后臺服務,它更多是要接入傳感器資料、做AI分析,控制等,

基于上述考慮,個人認為邊緣系統會被看做是一種OS(內核可能還是Linux,但上層Framework會有自己獨特的地方),BTW,云端那一塊好像沒有一個大而統的OS的叫法,現在主流是叫基于微服務的XXX,

邊緣領域的可能玩家

就我最近調研的情況看,邊緣領域的玩家有幾類:

  • 最終的消費者,可能是B端企業多一點,因為工業物聯網,或者什么工業4.0,說白了就是要利用資料干點智能的事情,資料上云很多情況下是不可能的,

  • 傳統的云廠商:上面也提到了,邊緣系統的能力簡單看是云端能力的下沉,但其實深入到B端企業看,每一家的定制化需求很大,云廠商最希望的一個方案賣給千百家的事情很難做到,

  • 運營商:5G網支持私有化部署,那么這塊加上邊緣系統的話,打包輸出給B端企業是可以的,之前我在民生行做Iot領域創新時碰到的一個案例——4S店汽車抵押貸款的時候,就曾經想過這個方案,那時候邊緣計算還只是概念多一點,現在看這事辦起來也不難,

  • .....:除了上述外,其他一些中小廠家,如果有設備端能力、一定的云端能力,也可以參與,

邊緣領域內相關的技術儲備

邊緣領域大概也接觸了幾個月,整體感覺在技術堆疊上,我看到的東西偏云端方面要求多一點,但也不是傳統的Java那套,只能說思路相近,仔細想了下,可能大的技術領域有:

  • 底層硬體、OS內核等:邊緣設備本身還沒有進化到一種相對標準的情況,往往需要根據客戶需求去調整,看起來很碎片化,其實也是百家齊放的好環境,這一塊需要BSP相關的能力,

  • 中間件領域:技術偏云端多一點,但好像沒有跑Java服務的,畢竟硬體資源消耗較大,大部分是跑go、C++程式,另外,容器化部署是主流,還有基于容器化之上的服務編排,但k8s太重,玩不轉,k3s等會是一個方向,但和云端服務面向的問題不太一樣,邊緣設備里很有可能是單機的,既不會把多個服務部署在多個邊緣設備里,所以,邊緣設備的集群更像是后臺資料庫服務那樣的水平拓展,或者主備的概念,

  • 面向設備:由于需要接入不同的設備,各種設備有自己的接入協議,所以還需要有對應的設備接入方面的知識,

  • 面向特定行業:由于是為B端服務,所以行業的領域知識也是一個門檻,

最后

邊緣領域相對較新,技術堆疊也未完全確定,也不會出現ios、android這樣2家OS就瓜分移動端天下的情況,目前這塊開源的社區、系統很多,大家吸取經驗教訓,搞開放,一起服務最終客戶,配圖是EdgeXFoundry的首頁截圖,大家看到一個大章魚,是因為章魚的觸角是智慧的,不需要什么事情都傳到大腦去處理

BTW,對我個人來說,之前一直搞設備端,服務端沒機會深入,現在有了一個新領域讓我體會下服務端的技術成果,善哉!

最后的最后

  • 我期望的結果不是朋友們從我的書、文章、博客后學會了什么知識,干成了什么,而應該是說,神農,我可是踩在你的肩膀上的喔,

  • 關于學習方面的問題,我已經討論完了,后面這個公眾號將對一些基礎的技術,新技術做一些學習和分享,也歡迎你的投稿,不過,正如我在公眾號“聯系方式”里說的那樣——鄭淵潔在童話大王《智齒》里有一句話令我印象深刻,大意是“我有權保持沉默,但你說的每一句話都可能成為我靈感的源泉”,所以,影響不是單向的,很可能我從你那學到的東西更多,

神農和朋友們的雜文集

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