边缘计算(Edge computing)的用例和物联网(IoT)

边缘计算(Edge computing)的用例和物联网(IoT),第1张

现今世界网络和数据普及,不单止智能手机能连接网络,就连手表,闹钟,家电等日常用品,也能即时在网络中提取资讯,并配合环据数据作出分析,将最好的体验反馈给 用家。而透过网络来连接人,流程,资讯和装置这个概念,亦是我们平常所说的物联网(物联网,又名物联网)。

承接上文介绍了雾计算的简单的应用和由来,下文将会介绍物联网的一个重要技术 - 边缘计算(Edge computing)。下文将会阐述边缘计算的由来,并介绍它与物联网的关系,而且会利用无人驾驶作为用例,介绍云计算的短处和边缘计算的应用。

先定义一下边缘计算(wikepedia,2019):

这里提到很多艰涩的专业名词,例如是“分散式运算”,“节点”等,其实只是描述:边缘技术是一种技术将大型应用程式的一部分转移到(即分散式运算)日常设备中处理(即边缘节点中)。

在云计算的典型结构中(如上图),通常可分为“云(云层) - 网(雾层) - 端(边缘)”三层。“端”这一层覆盖所有终端的应用程式,亦通常是被管理的角色。当云计算一计算出结果,就会到透过“网”层,将指令发送到“端”层的应用程式执行,而应用程式收到数据后,则会发送到“云”层作计算。

而边缘计算则可以想像为给予“端”层一定程度的“自治”。在边缘计算的架构中,终点被赋予简单的存储和计算能力(与雾计算不同,这里重点是“简单”的功能) ,令它能偶尔脱离云的管理,并根据环境数据作出回应。

增加终端系统简单的计算和存取能力看似一小步,但其实这个布局有着莫大的好处,当中包括:

  - 低延迟:数据由近场产生,能快速回应

  - 独立性:在没有网络连接下,系统亦能运作

  - 合规性:无需传送用户资料,保护个人数据

  - 简化数据:终端先处理部份数据,数据简化后才向云服务器传输

  - 安全性:数据传输减少,减少网络安全风险

无人驾驶是边缘计算其中一个经典用例,亦是一个很好例子说明云计算的短处和为什么需要边缘计算。

下图展示的是常用的云计算架构,当中包括1)一架智能汽车(客户端),并且正在使用无人驾驶功能,2)互联网(Internet),用作传输数据,以及3)云服务(云计算)服务器),用作提供无人驾驶服务。

假设汽车正在以60ms-1的速度行驶,并在起始位置感测到前方3m有阻碍物。由于汽车正在使用云计算的架构,汽车本身并没有分析的功能,汽车会将感测到的影像 传送到云服务器中作分析(步骤1)。

很不幸地,由于汽车现在在北区甚远,信息在005s后才能到云服务 无上停驶,但也要经过005s才能将指令发送到汽车上执行(步骤2)。

在这段发送信息到回收指令的过程中(~01s),汽车会继续以均速行驶(60ms-1),并到6m后(= 60ms-1×01s)才会收到指令停下来 。而且会撞到在3m前的路人,酿成车祸。

汽车在起始位置感测到前方3m有阻碍物,会立刻执行停车指令(步骤1)。然后再发送影像和决策内容到云服务器中作进阶分析(步骤2),以改善无人驾驶性能。 (注:这里看似与雾计算方式相似,但在过程中,应用程式没有作任何的数据分析,只根据感应器内容作出回应。若然是雾计算的话,感应器信息会发送到雾服务中,再作分析,然后通知终端设备作出回应。)

由此可见,云服务器距离数据产生的位置较远,因此会造成较大的延迟。而无人驾驶这些需要实时作出决策的活动,则很大机会需要使用边缘计算,使计算的服务靠近产生数据的源头,做到计算更接近实际行动。

随着科技的进步,数据传输速度的快速提升,不少日常物品,例如是家用电器,车辆等,都已经嵌入感测器,并透过网络接结与互联网交换资讯,形成了庞大的物件网络(即物联网)。

物件会在运行时会收集到大量的环境数据。有些人会问,为什么不把数据都在本地(local drive)处理,其他数据再传到云服务做储存。这可能是其中一个可以实行的方法,但如果所有数据都在本地处理,物件本身要设有很多的存储装置和处理服务器。这会大大增加电力消秏和物件重量,增加成本。

因此,最好的方法是结合云计算和边缘计算的优势做出最佳的配置。在一些决定物件重大安全性的事件(例如如上文无人驾驶例子的刹车)可将决定的主导权放到边缘上,其他没有急切性的事情,则放到云服务器低成本集中处理。透过云与边缘的良好分工,大大减少成本,亦能提高运算效率。

IoT一般指物联网。

物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体,它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。

物联网概念最早出现于比尔盖茨1995年《未来之路》一书,在《未来之路》中,比尔盖茨已经提及物联网概念,只是当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展,并未引起世人的重视。

物联网可以实时采集任何需要监控、 连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化 学、生物、位置等各种需要的信息。

扩展资料

物联网的未来应用

一、工业应用

尽管目前不太可能很快看到全自动的“熄灯”工厂,但在未来十年中,工业物联网设备可能会变得越来越广泛。

诸如预测性维护、协作机器人和远程访问之类的工业应用将进一步推动工业物联网设备的广泛采用。工厂经理将寻找方法来实施新的物联网技术,并扩展现有智能数据收集方法。

二、智慧城市

全球各大城市都在寻找新的方法,以将物联网技术、技术咨询应用于城市发展和规划。这些城市正在使用智能设备来智能控制交通,管理能源消耗,甚至提醒环卫部门垃圾箱已满。

多个城市已经获得了智慧城市的称号——包括香港、纽约、伦敦、迪拜和阿姆斯特丹——预计在不久的将来会有更多城市获得这一称号。

三、医疗物联网

医疗领域是最大的行业之一,它正在寻找新的方法将智能设备集成到多种行业功能中,包括患者监测和诊断。

不断增长的医疗物联网市场将包括用于医院和临床环境的设备以及消费类设备。24%的消费者已经拥有某种可监测其健康的可穿戴设备(例如智能手表或健身追踪器),并且预计未来几年这个数字还会增加。

参考资料来源:百度百科—IoT

当看到IOTEX的时候,就想到了IOTA,IOTA是为物联网(IoT)而设计的一个革命性的新型交易结算和数据转移层。它基于新型的分布式账本——Tangle(缠结),那么IOTEX又是什么呢,下面让我们在十分钟内了解IOTEX。

1)什么是IoTeX?

IOT代表物联网,而IoTeX是一个以隐私为中心的区块链驱动的去中心化的物联网网络。

现有物联网的局限性

尽管物联网发展迅速,但还远远未能达到大规模普及和应用,并且缺乏能够吸引新用户加入该生态系统的“杀手级应用”。

这是由于以下的问题:

1、 可扩展性低

2、运营成本高

3、隐私问题保护不足

4、功能价值缺失
IoTeX的解决方案

IoTeX的目标是成为物联网内注重隐私保护和可扩展性的中枢和神经系统,IoTeX通过在物联网领域引入代币经济来解决这个问题,因为团团队坚信加密货币的激励以及社区的努力是推动物联网领域创新的两大关键力量。

简而言之,IoTeX是下一代面向物联网的区块链平台,具有强大的可扩展性,隐私性,隔离性和可开发性,可用于孵化新的物联网应用程序和生态系统。

2)IoTeX的技术和应用

根据白皮书所述,IoTeX是由许多分层排列的区块链组成的网络,是一个把根链和子链链接在一起的区块链混合体。

下图展示了IoTeX的链中链架构:

IoTeX架构

根链管理着许多独立的区块链或者子链,子链与有相似性的物联网设备相连接,这包括功能目的、运行环境或信任级别的相似性。如果一条子链在遭受攻击或遇到软件错误时无法正常运行,根链完全不受影响。此外,也可以进行跨区块链交易,将价值和数据从子链转移到根链,或者通过根链从一条子链转移到另一条子链。

以下是根链(rootchain)和子链(subchain)的不同之处:

通过母链和子链的结合,IoTeX可以被用于:

1、自动驾驶汽车

2、身份管理

3、共享经济

4、智能家居

据gateio最新官方公告,IoTeX将于5月25日正式上线 >

物联网英文名称为The Internet of things,IoT便是物联网的英文缩写,物联网是基于互联网、广播电视网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。

物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络,物联网就是“物物相连的互联网”。

用一句话概括就是,把所有物品通过信息传感设备与互联网连接起来,进行信息交换,即物物相息,以实现智能化识别和管理。

扩展资料:


物联网的应用

1、智能家居,智能家居是最早被炒热的物联网应用,最流行的物联网应用也是在智能家居领域。最先推出的产品就是智能插座了,随后便出现了各种智能家电,把能联网的家电都连上网,空调,洗衣机,冰箱,电饭锅,微波炉,电视,照明灯,监控,智能门锁等,

2、智能穿戴,智能穿戴设备已经有不少人拥有了,最普遍的就是智能手环手表,还有智能眼镜,智能衣服,智能鞋等等。

3、车联网,车联网已经发展了很多年,之前由于技术的限制,一直处于原始的发展阶段。车联网的应用主要有几个方面:智能交通,无人驾驶,智慧停车,各种车载传感器应用。

4、智能工业,这包括智能物流,智能监控,智慧生产。

5、智能医疗,远程诊断和机器看病,有了远程诊断就不用大老远去看医生。机器在一定范围内可以分担相当一部分人的工作量。另外,医疗信息的联网可以给病情诊断带来更准确更客观的结论。

参考资料来源:百度百科-物联网概念


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