物聯(lián)網正在迅速發(fā)展，并向萬物互聯(lián) (IoE) 邁進。在全連接時代，設備連接數(shù)和物聯(lián)網數(shù)據(jù)量的激增推動了邊緣計算技術的發(fā)展。邊緣計算物聯(lián)網創(chuàng)新地將邊緣計算架構帶入物聯(lián)網領域，在靠近物的邊緣提供數(shù)據(jù)處理、存儲和應用。它解決了物聯(lián)網通信的“最后一公里”問題，實現(xiàn)了物聯(lián)網網關設備的智能連接和高效管理。

為什么我們需要邊緣計算物聯(lián)網？

如今，物聯(lián)網已成為推動全球新一輪科技革命和產業(yè)變革的關鍵力量。

什么是物聯(lián)網？簡單地說，物聯(lián)網讓物聯(lián)網，它的最終目標是連接一切。

隨著物聯(lián)網技術的快速發(fā)展，各行各業(yè)開始數(shù)字化轉型，將越來越多的設備連接到互聯(lián)網。據(jù)統(tǒng)計權威機構預測，到2025年，全球物聯(lián)網設備連接數(shù)將達到1000億。在這一趨勢下，企業(yè)將面臨以下挑戰(zhàn)：

當海量數(shù)據(jù)遷移到云端進行處理時，缺乏實時的數(shù)據(jù)分析處理能力，大大增加了云端的數(shù)據(jù)處理負擔。

難以集中部署和管理眾多的物聯(lián)網設備和應用程序以及多樣化的接口和協(xié)議。

邊緣計算物聯(lián)網：邊緣計算與物聯(lián)網的結合

邊緣計算極大地簡化了云端海量終端數(shù)據(jù)的處理。

邊緣計算部署在靠近事物或數(shù)據(jù)源的網絡邊緣，通過一個集網絡、計算、存儲和應用能力于一體的開放平臺，提供邊緣智能服務。終端設備采集的數(shù)據(jù)直接在網絡邊緣本地實時分析處理，無需上傳云端處理。邊緣計算滿足行業(yè)數(shù)字化對敏捷連接和實時數(shù)據(jù)優(yōu)化的關鍵要求。

邊緣計算與物聯(lián)網技術的結合催生了邊緣計算物聯(lián)網。邊緣計算物聯(lián)網將邊緣計算架構引入物聯(lián)網領域。在靠近設備或數(shù)據(jù)源的網絡邊緣部署集網絡、計算、存儲和應用能力為一體的邊緣計算網關，可以在網絡邊緣節(jié)點上提供設備管控服務。因此，邊緣計算物聯(lián)網解決了工業(yè)物聯(lián)網通信的“最后一公里”問題，實現(xiàn)了物聯(lián)網設備的智能連接和高效管理。

邊緣計算物聯(lián)網有什么用途？

邊緣計算物聯(lián)網致力于滿足以下要求：

適配多樣化的物理接口和協(xié)議，使物聯(lián)網終端能夠快速、流暢地接入互聯(lián)網。

實現(xiàn)對大量終端設備的統(tǒng)一管理。

實現(xiàn)本地流量本地處理，實現(xiàn)快速響應。

打開行業(yè)協(xié)作系統(tǒng)。

下圖是邊緣計算物聯(lián)網架構，具有邊緣智能和云管理的特點。通過網關開放的邊緣計算能力，邊緣計算物聯(lián)網快速適應各行各業(yè)的智能數(shù)據(jù)處理需求，實現(xiàn)毫秒級關鍵業(yè)務快速響應、數(shù)據(jù)本地聚合優(yōu)化、高價值數(shù)據(jù)主動回傳到云端。

邊緣計算物聯(lián)網架構

邊緣計算物聯(lián)網架構使用兩個核心組件：邊緣計算網關和基于云的物聯(lián)網平臺。

邊緣計算網關是具有邊緣計算能力的物聯(lián)網網關，對海量終端數(shù)據(jù)進行本地分析處理。支持豐富的工業(yè)物聯(lián)網接口（如PLC、RF、RS-485、DI）和協(xié)議，靈活接入各種傳感器和終端。開放軟硬件資源，支持容器部署。行業(yè)應用可按需部署在容器中，實現(xiàn)接入終端設備數(shù)據(jù)本地處理?；谠频奈锫?lián)網平臺可以與各種行業(yè)應用系統(tǒng)互聯(lián)，實現(xiàn)終端設備的智能連接：采用云管理架構，集中管理大量終端設備，降低運維成本。采用開放式架構，開放標準北向應用編程接口（API），與第三方行業(yè)應用系統(tǒng)互聯(lián)互通。

邊緣計算物聯(lián)網的主要特點

云平臺開放

在邊緣計算物聯(lián)網解決方案中，基于云的物聯(lián)網平臺利用云計算技術在云端實現(xiàn)網絡、設備、容器和應用的統(tǒng)一管理。平臺還提供開放的北向API，支持與第三方行業(yè)應用系統(tǒng)的靈活對接，如下圖所示。

開放式架構

云物聯(lián)網平臺采用開放式軟件架構，提供標準RESTful北向API，與各行業(yè)應用系統(tǒng)互聯(lián)互通，實現(xiàn)應用增值服務。

服務融合

基于云的物聯(lián)網平臺對網關、容器和應用進行統(tǒng)一管理，并支持容器和應用的安裝。

基于云的部署

基于云的物聯(lián)網平臺支持分布式集群部署、無縫擴容、集中管理大量物聯(lián)網網關。

網關開放

如下圖所示，邊緣計算網關支持容器部署，允許用戶在容器中安裝自己的業(yè)務應用。此外，它還為容器和應用程序調用資源提供了各種eSDK接口。

Container是一種基于Linux的輕量級虛擬化隔離方法。傳統(tǒng)的虛擬機由 CPU、內存、磁盤和外圍設備組成，用作真機。相比之下，Linux 容器基于 Linux 內核實現(xiàn)資源隔離和分配，使其中的應用程序認為它們運行在獨立的機器上。

邊緣計算物聯(lián)網的典型應用

邊緣計算物聯(lián)網已廣泛應用于配電、智慧城市、智慧綜合能源服務（IES）等領域。它已成為跨行業(yè)數(shù)字化轉型的重要驅動力。下面介紹邊緣計算物聯(lián)網在配電和智能IES場景中的應用。

配電物聯(lián)網

配電物聯(lián)網將傳統(tǒng)配電自動化技術與物聯(lián)網技術相結合，實現(xiàn)配電網絡的數(shù)字化轉型。這解決了許多傳統(tǒng)工控技術無法解決的長期存在的問題，例如對眾多終端設備的管理以及業(yè)務管理和控制。因此，配電物聯(lián)網可以提供更好的用戶服務體驗，提高服務運營效率。

在配電物聯(lián)網場景中，邊緣計算物聯(lián)網采用“云-管-邊-端”架構，實現(xiàn)全連接和智能管理。

配電物聯(lián)網

云：指云主站。它由下一代配電自動化主站、微應用管控中心和Agile Controller-IoT組成。這些組件協(xié)同提供各種服務和功能，包括配電終端單元 (DTU) 管理、在線設備監(jiān)控、停電故障修復、資產管理、大數(shù)據(jù)分析和人工智能 (AI) 應用程序。管道：指用于實現(xiàn)云與邊緣之間數(shù)據(jù)交換的通信網絡。WAN 通信網絡包括以太網和無線網絡。本地通信網絡主要使用PLC-IoT、RF-Mesh等通信技術在終端設備和邊緣之間傳輸數(shù)據(jù)。邊緣：在網絡邊緣部署邊緣計算網關，提供容器平臺，允許用戶在容器中安裝業(yè)務應用，滿足業(yè)務需求。此外，邊緣計算網關在容器中提供開放的 API 供應用程序調用。設備：低壓配電設備采用智能核心通信模塊，實現(xiàn)智能終端設備與邊緣計算網關之間的通信。華為提供智能核心通信模塊和開放API，供第三方廠商進行低壓設備的二次集成。

智能 IES

下圖展示了智能IES場景下邊緣計算IoT的核心架構。在該架構中，基于云的智能IES平臺用于提供數(shù)據(jù)感知、邊緣處理和智能應用。該平臺展示全網終端設備（如電表、水表、燃氣表等）的告警狀態(tài)、現(xiàn)場狀態(tài)、設備狀態(tài)，支持遠程可視化管理，實現(xiàn)全網狀態(tài)實時監(jiān)控。

平臺層和應用層：采用云管理架構，實現(xiàn)對海量設備的遠程全生命周期可視化管理以及海量能耗數(shù)據(jù)的分析處理。網絡層：支持有線和無線通信方式，可根據(jù)不同應用場景的現(xiàn)場需求靈活選擇。邊緣計算層：基于邊緣計算技術，重新定義智能IES物聯(lián)網網關（邊緣計算網關），使網關智能化。智能IES物聯(lián)網網關功能可定制或按需加載，數(shù)據(jù)可靈活共享，實現(xiàn)與不同服務生態(tài)的互聯(lián)互通。因此，一個智能IES物聯(lián)網網關可以用于多種用途，無需重復開發(fā)硬件系統(tǒng)。采集終端層：采集終端或轉換器采用PLC-IoT技術，通過現(xiàn)有電力線將終端設備（如電表、水表、燃氣表）連接到智能IES物聯(lián)網網關，可靠、高效地采集各種能耗信息，提供數(shù)據(jù)為綜合能源服務奠定基礎。