2020邊緣計(jì)算參考架構(gòu)2.0

邊緣計(jì)算參考架構(gòu)2.0Edge Computing Reference Architecture 2

.

0行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是以數(shù)據(jù)作為生產(chǎn)要素，以智能化創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)與社會(huì)價(jià)值智能分析智能決策智能操作智能優(yōu)化01010人物環(huán)境應(yīng)用產(chǎn)生數(shù)據(jù)價(jià)值流動(dòng)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)與社會(huì)價(jià)值數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化行業(yè)智能化1.0：商業(yè)過(guò)程智能行業(yè)智能化2.0：萬(wàn)物智聯(lián)+

全流程協(xié)作商業(yè)數(shù)據(jù)為中心物數(shù)據(jù)為中心物理世界與數(shù)字世界從割裂轉(zhuǎn)變?yōu)閰f(xié)作融合；運(yùn)營(yíng)決策從模糊的經(jīng)驗(yàn)化轉(zhuǎn)變?yōu)榛跀?shù)字化、模型化的科學(xué)化；流程從割裂轉(zhuǎn)變?yōu)榛跀?shù)據(jù)的全流程協(xié)同；物數(shù)據(jù)與商業(yè)數(shù)據(jù)聯(lián)接協(xié)同產(chǎn)品全生命周期服務(wù)等電梯預(yù)測(cè)性維護(hù)、機(jī)器人協(xié)作等行業(yè)單邊創(chuàng)新轉(zhuǎn)變?yōu)榛诋a(chǎn)業(yè)生態(tài)的多邊開(kāi)放創(chuàng)新;是否需要新的技術(shù)架構(gòu)和體系？未來(lái)已來(lái)無(wú)處不在，海量數(shù)據(jù)，按需服務(wù)AI大數(shù)據(jù)

云計(jì)算 泛在網(wǎng)絡(luò)未來(lái)已來(lái)，迎接行業(yè)智能化2.0聯(lián)接物理和數(shù)字世界是關(guān)鍵，ICT指數(shù)性突破可以釋放物理世界的潛能物理世界數(shù)字世界ICT技術(shù)價(jià)值創(chuàng)造感知與采集操作與優(yōu)化ICT成本指數(shù)性下降數(shù)字孿生指數(shù)性突破帶寬增長(zhǎng)1,000倍晶體管數(shù)增加100倍容量增長(zhǎng)近1,000倍AI感知能力突破AI識(shí)別技術(shù)的突破以太網(wǎng)計(jì)算存儲(chǔ)AIVR，AR實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流動(dòng)運(yùn)行優(yōu)化業(yè)務(wù)連續(xù)降低能耗模式創(chuàng)新物理世界云數(shù)字世界工業(yè)場(chǎng)景一般要求處理時(shí)延低于10ms；無(wú)人駕駛汽車(chē)

10G數(shù)據(jù)/公里；飛機(jī)引擎10，000G數(shù)據(jù)/飛行30分鐘；數(shù)據(jù)安全管制要求；數(shù)據(jù)企業(yè)私有化；邊緣與云的聯(lián)接不可靠；物理世界與云數(shù)字世界聯(lián)接存在諸多挑戰(zhàn)時(shí)延帶寬安全隱私可靠物自主化通過(guò)學(xué)習(xí)協(xié)作化的數(shù)據(jù)，增強(qiáng)自主化本地智能系統(tǒng)物物協(xié)作化數(shù)據(jù)與知識(shí)分享，增強(qiáng)協(xié)作化自主聯(lián)接自主發(fā)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)自主優(yōu)化自主決策自主執(zhí)行2 物與人協(xié)作人物智能需要分布到網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，實(shí)現(xiàn)物的自主化和協(xié)作化1 物與物協(xié)作物3 物與本地系統(tǒng)協(xié)作4

物與云協(xié)作云物邊緣計(jì)算通過(guò)水平解耦，與縱向集成協(xié)作，實(shí)現(xiàn)ICT和OT域融合專(zhuān)有芯片專(zhuān)有OS專(zhuān)有中間件專(zhuān)有應(yīng)用縱向集成IBM，SUN，HP等Linux為主X86芯片為主SaaSPaaSIaaS水平解耦 云計(jì)算服務(wù)ICT域OT域物理世界邊緣計(jì)算縱向集成物理世界OT和ICT跨界協(xié)作挑戰(zhàn)數(shù)據(jù)信息難以有效流動(dòng)與集成知識(shí)模型化仍是巨大挑戰(zhàn)產(chǎn)業(yè)鏈變長(zhǎng)，增加了端到端協(xié)作集成挑戰(zhàn)實(shí)現(xiàn)行業(yè)智能化2.0面臨的產(chǎn)業(yè)挑戰(zhàn)WiseKnowledgeInformationDataPhysical

SystemDIKW模型視角邊緣計(jì)算開(kāi)放平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算存儲(chǔ)應(yīng)用邊緣計(jì)算是分布式開(kāi)放平臺(tái)邊緣計(jì)算是一個(gè)開(kāi)放分布式平臺(tái)，在網(wǎng)絡(luò)邊緣靠近數(shù)據(jù)源就近提供網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)等服務(wù)，滿(mǎn)足了行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型在聯(lián)接、智能、實(shí)時(shí)、數(shù)據(jù)優(yōu)化和安全的訴求?？梢宰鳛槁?lián)接物理世界和數(shù)字世界的橋梁，使能智能資產(chǎn)、智能網(wǎng)關(guān)、智能系統(tǒng)和智能服務(wù)。智能資產(chǎn) 智能網(wǎng)關(guān) 智能系統(tǒng) 智能服務(wù)邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)化三部曲基于行業(yè)推廣實(shí)踐，打造行業(yè)最佳實(shí)踐，推薦特定行業(yè)的技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)邊緣計(jì)算參考架構(gòu)行業(yè)生態(tài)孵化匹配行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景和需求聯(lián)盟成員攜手貢獻(xiàn)，打造水平開(kāi)放平臺(tái)行業(yè)需求導(dǎo)入123統(tǒng)一術(shù)語(yǔ)統(tǒng)一架構(gòu)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)協(xié)作12水平開(kāi)放平臺(tái)3行業(yè)垂直參考架構(gòu)參考架構(gòu)設(shè)計(jì)理念模型驅(qū)動(dòng)的參考架構(gòu)技術(shù)遷移與創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)跨產(chǎn)業(yè)的生態(tài)協(xié)作減少系統(tǒng)異構(gòu)性，簡(jiǎn)化跨平臺(tái)移植有效支撐系統(tǒng)的全生命周期活動(dòng)01010邊緣計(jì)算是OT和ICT融合產(chǎn)業(yè)技術(shù)遷移SDNNFV業(yè)務(wù)編排微服務(wù)虛擬化獨(dú)特創(chuàng)新TSNAI算法優(yōu)化CCF低功耗OS低功耗芯片模型驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)物理世界和數(shù)字世界的協(xié)作01010模型驅(qū)動(dòng)的統(tǒng)一服務(wù)框架邊緣計(jì)算參考架構(gòu)智能服務(wù)部署運(yùn)營(yíng)服務(wù)框架應(yīng)用市場(chǎng)應(yīng)用部署業(yè)務(wù)編排網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè) 云開(kāi)發(fā)集成發(fā)布驗(yàn)證邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)智能資產(chǎn)智能網(wǎng)關(guān)智能系統(tǒng)開(kāi)發(fā)服務(wù)框架存儲(chǔ)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)Fabric聯(lián)接計(jì)算Fabric端到端業(yè)務(wù)流資源反饋策略調(diào)度多視圖呈現(xiàn)業(yè)務(wù)請(qǐng)求邊緣計(jì)算參考架構(gòu)概念視圖功能視圖部署視圖闡述邊緣計(jì)算的領(lǐng)域模型和關(guān)鍵概念闡述架構(gòu)橫向和縱向的框架與服務(wù)闡述系統(tǒng)部署的模式和部署過(guò)程參考架構(gòu)：多視圖定義呈現(xiàn)ECNECNECNECNECN智能網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)實(shí)時(shí)計(jì)算系統(tǒng)ECN傳感提供四類(lèi)開(kāi)發(fā)框架基于四類(lèi)開(kāi)發(fā)框架構(gòu)建六類(lèi)產(chǎn)品控制器傳感嵌入式控制器 獨(dú)立式控制器 感知終端智能網(wǎng)關(guān)邊緣分布式網(wǎng)關(guān)邊緣分布式服務(wù)器智能網(wǎng)關(guān)智能 智能資產(chǎn) 系統(tǒng)ECN分析典型應(yīng)用場(chǎng)景共性特征數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化邏輯節(jié)點(diǎn)定義ECN邏輯節(jié)點(diǎn)概念視圖：邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)、開(kāi)發(fā)框架與產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)12 輕量計(jì)算系統(tǒng)34

智能分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)：接口標(biāo)準(zhǔn)化，組件化部署運(yùn)行：操作自動(dòng)化，自?xún)?yōu)化與標(biāo)準(zhǔn)組織/產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟合作….策略模型ECN模型物理模型構(gòu)件模型環(huán)境模型性能模型。。。。。。對(duì)象關(guān)聯(lián)概念視圖：基于模型的框架實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)接口標(biāo)準(zhǔn)化，操作運(yùn)行自動(dòng)化EC基礎(chǔ)設(shè)施負(fù)載模型流程模型物理拓?fù)淠Ｐ唾Y源需求模型。。。業(yè)務(wù)編排資源,負(fù)載反饋策略模型業(yè)務(wù)部署場(chǎng)景定義應(yīng)用場(chǎng)景模型虛擬化層基礎(chǔ)資源層網(wǎng)絡(luò) 計(jì)算 存儲(chǔ)異構(gòu)計(jì)算（HC）軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)（TSDB）低時(shí)延網(wǎng)絡(luò)（TSN）虛擬化層邊緣虛擬服務(wù)（EVF）開(kāi)放，靈活，實(shí)時(shí)總線(xiàn)協(xié)議適配OPC-UA流式數(shù)據(jù)分析時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)策略執(zhí)行集成特定行業(yè)EVF通用服務(wù)行業(yè)化服務(wù)安全開(kāi)放：基于現(xiàn)有硬件平臺(tái)擴(kuò)展新功能靈活：靈活編排，靈活遷移實(shí)時(shí)：

低時(shí)延網(wǎng)絡(luò)，異構(gòu)計(jì)算、時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)功能視圖：ECN滿(mǎn)足業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)，服務(wù)可擴(kuò)展與可編排功能視圖：聯(lián)接計(jì)算Fabric實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)調(diào)度智能基于ECN物理架構(gòu)聯(lián)接計(jì)算FabricFabric抽象為邏輯拓?fù)?，屏蔽物理拓?fù)鋸?fù)雜性

Fabric可動(dòng)態(tài)反饋當(dāng)前運(yùn)行負(fù)載，性能基線(xiàn)等動(dòng)態(tài)優(yōu)化計(jì)算負(fù)載分布極簡(jiǎn)，智能，動(dòng)態(tài)智能資產(chǎn)智能網(wǎng)關(guān)智能系統(tǒng)資源感知資源感知服務(wù)感知任務(wù)調(diào)度數(shù)據(jù)協(xié)同多視圖端到端業(yè)務(wù)流業(yè)務(wù)Fabric垂直行業(yè)領(lǐng)域模型庫(kù)邊緣計(jì)算領(lǐng)域模型庫(kù)開(kāi)發(fā)全生命周期提供完整的平臺(tái)和工具鏈模型驅(qū)動(dòng)的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境使能OICT產(chǎn)業(yè)協(xié)作虛擬化的仿真環(huán)境，可降低集成驗(yàn)證成本組件裁剪+重組技術(shù)可以靈活適配目標(biāo)運(yùn)行環(huán)境完整，協(xié)作，靈活模型開(kāi)發(fā)服務(wù)仿真服務(wù)集成發(fā)布服務(wù)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境開(kāi)發(fā)集成發(fā)布驗(yàn)證仿真功能模型：模型驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)服務(wù)框架策略控制層業(yè)務(wù)編排層協(xié)作，擴(kuò)展，敏捷策略執(zhí)行層策略控制器模型定義業(yè)務(wù)使能業(yè)務(wù)部門(mén)、開(kāi)發(fā)部門(mén)、部署部門(mén)的多角色協(xié)作分層部署，可擴(kuò)展性好策略驅(qū)動(dòng)執(zhí)行層，與設(shè)備命令解耦，使能業(yè)務(wù)敏捷智能資產(chǎn)智能網(wǎng)關(guān)智能系統(tǒng)業(yè)務(wù)編排器端到端業(yè)務(wù)流功能視圖：業(yè)務(wù)編排實(shí)現(xiàn)新業(yè)務(wù)快速部署數(shù)據(jù)分析過(guò)濾聚合語(yǔ)義解析機(jī)器數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)預(yù)處理數(shù)據(jù)分發(fā)與策略執(zhí)行可視化與存儲(chǔ)Statisticalv統(tǒng)計(jì)CEP

Rules復(fù)雜事件處理ML

Models模型處理分發(fā)預(yù)定義策略執(zhí)行可視化存儲(chǔ)即來(lái)即處理，而不是現(xiàn)存后查詢(xún)模型規(guī)則靈活選擇Pub-Sub模式靈活擴(kuò)展呈現(xiàn)可