邊緣計(jì)算成就華為敏捷物聯(lián)

郭濤

物聯(lián)網(wǎng)需要海量的聯(lián)接，以及海量的聯(lián)接后的數(shù)據(jù)分析，從而為行業(yè)提供新的業(yè)務(wù)價(jià)值。同時(shí)，這也是物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)前落地最迫切需要解決的問題。恰好，邊緣計(jì)算是對(duì)癥的良藥。

物聯(lián)網(wǎng)，只有想不到，沒有做不到。智能樓宇、遠(yuǎn)程抄表、智能工廠、智能路燈、智能交通、智能電網(wǎng)、智慧健身……我們已經(jīng)在享受物聯(lián)網(wǎng)帶來的諸多便利。可你了解嗎，如果沒有“邊緣計(jì)算”，也許物聯(lián)網(wǎng)只能是紙上談兵。

邊緣計(jì)算是對(duì)癥良藥

物聯(lián)網(wǎng)通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)感應(yīng)器、設(shè)備和終端的聯(lián)接。而邊緣計(jì)算，是指在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，就近提供邊緣智能服務(wù)。IDC的數(shù)據(jù)顯示，到2020年，全球?qū)⒂谐^500億的終端和設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，超過50%的數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)進(jìn)行處理和分析。如果沒有邊緣計(jì)算，那么物聯(lián)網(wǎng)也將無從談起。

牧場(chǎng)里被聯(lián)接的牲畜、公路上被聯(lián)接的電燈、工廠里被聯(lián)接的機(jī)器人、油田里被聯(lián)接的鉆井設(shè)備、樓宇中被聯(lián)接的電梯……物聯(lián)網(wǎng)正以“潤(rùn)物細(xì)無聲”的方式改變著傳統(tǒng)的生產(chǎn)和工作方式，將傳統(tǒng)的物和互聯(lián)網(wǎng)所代表的數(shù)字世界融為一體。

從這些例子可以看出，物聯(lián)網(wǎng)需要海量的聯(lián)接，以及海量的聯(lián)接后的數(shù)據(jù)分析，從而為行業(yè)提供新的業(yè)務(wù)價(jià)值。同時(shí)，這也是物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)前落地最迫切需要解決的問題。

恰好，邊緣計(jì)算是對(duì)癥的良藥。

邊緣智能網(wǎng)關(guān)牽一發(fā)動(dòng)全局

隨著城鎮(zhèn)化趨勢(shì)加劇，城市中的樓房越建越高，如果沒有電梯，人們的正常出行將受到極大影響。第三方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2015年，全球電梯保有量超過1500萬部，而中國(guó)的電梯數(shù)量超過400萬部。“事后諸葛亮”或“亡羊補(bǔ)牢”已經(jīng)不能解決電梯可靠性、安全性的問題，于是“梯聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)運(yùn)而生，而它帶來的質(zhì)的變化，就是實(shí)現(xiàn)了可預(yù)測(cè)性維護(hù)和遠(yuǎn)程管理，不僅降低了維護(hù)成本，更重要的是減低了電梯故障率，讓乘客的安全又多了一份保障。

這就是物聯(lián)網(wǎng)帶來的積極改變，而這種改變的發(fā)生依賴一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，就是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。它是連接電梯傳感網(wǎng)絡(luò)和廣域網(wǎng)絡(luò)的橋梁。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)通過RS232、RS485等工業(yè)串口連接電梯的傳感終端，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)匯聚接入，并使用LTE/3G等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行回傳。另外，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)還內(nèi)置虛擬機(jī)和容器，可靈活安裝電梯行業(yè)App，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)邊緣分布式計(jì)算，數(shù)據(jù)可進(jìn)行本地預(yù)處理，從而提高實(shí)時(shí)性和安全性。

現(xiàn)在，各國(guó)政府都把物聯(lián)網(wǎng)的變革作為一項(xiàng)國(guó)家戰(zhàn)略，歐洲的“工業(yè)4.0”、“中國(guó)制造2025”、美國(guó)的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”等都是應(yīng)對(duì)這一變革的積極舉措。通過無處不在的傳感系統(tǒng)，將數(shù)字世界的聯(lián)接延伸到工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和各種物理世界中的物體，并通過數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)分析、綜合決策等手段，讓工業(yè)制造的效率成倍提升，成本大幅下降，人們的生活也變得更加智慧、方便。

華為預(yù)測(cè)，到2025年，全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量將接近1000億，而新傳感器的部署速度將達(dá)到每小時(shí)200萬個(gè)。如何才能更好地滿足千億連接的多樣化需求？必須依靠邊緣計(jì)算。

IDC的報(bào)告顯示，未來將有79%的物聯(lián)網(wǎng)流量通過網(wǎng)關(guān)接入。網(wǎng)關(guān)的重要性不言而喻，其面臨的挑戰(zhàn)也更加嚴(yán)峻：第一，因?yàn)槭枪I(yè)級(jí)產(chǎn)品，所以要具備環(huán)境適應(yīng)性，可以防水、防塵、防電磁干擾等；第二，支持多種類型的接口，既包括多種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的物理接口，也包括以前在人與人之間通信方面很少碰到的接口，如RF、ZigBee、PLC、RS485等；第三，支持多種協(xié)議，其中有些協(xié)議可能是傳感器等末端部件獨(dú)有的協(xié)議類型；第四，也是最關(guān)鍵的一點(diǎn)，就是具有本地智能，即要求網(wǎng)關(guān)具有邊緣計(jì)算、邊緣決策、本地存活的能力，即使公網(wǎng)斷開也能自成系統(tǒng)，獨(dú)立存活。

華為的敏捷物聯(lián)網(wǎng)關(guān)被譽(yù)為“四最”邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)：第一，最全接口，網(wǎng)關(guān)能夠提供17種以上的各類物聯(lián)接口，如RF/ZigBee/Bluetooth /RS485

/RS232/DI/DO等，滿足各種場(chǎng)景的聯(lián)接要求；第二，最強(qiáng)協(xié)議，提供豐富的各種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，并能根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)地從敏捷控制器加載協(xié)議，實(shí)現(xiàn)新協(xié)議和私有協(xié)議的對(duì)接，滿足快速對(duì)接要求；第三，最強(qiáng)的適應(yīng)性，采用工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，具備防水、防塵、防震、防電磁、寬溫工作等特點(diǎn)，可適應(yīng)不同應(yīng)用環(huán)境的要求；第四，最高智能，通過NFV技術(shù)，提供基于Linux、Android、KVM等多種開放模式，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點(diǎn)分布式計(jì)算，讓不同類型的應(yīng)用在敏捷網(wǎng)關(guān)上得以運(yùn)行，讓低時(shí)延的業(yè)務(wù)和本地存活成為可能。

從另外一方面講，華為敏捷物聯(lián)解決方案創(chuàng)新性地將SDN架構(gòu)引入物聯(lián)網(wǎng)，讓物聯(lián)網(wǎng)終端和網(wǎng)關(guān)更易管理和維護(hù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)行業(yè)應(yīng)用的統(tǒng)一開放，讓各種物件自動(dòng)聯(lián)網(wǎng)，讓不同物件之間自由地“對(duì)話”，海量數(shù)據(jù)從此可以在物理世界和數(shù)字世界之間自由流動(dòng)。兩個(gè)世界的和諧統(tǒng)一不再是一句空話。

物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)與人們的生活密不可分。舉例來說，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與照明技術(shù)珠聯(lián)璧合，成就了照明行業(yè)的智能化嬗變。華為在CeBIT 2016上發(fā)布了業(yè)界首個(gè)多級(jí)智能控制照明物聯(lián)網(wǎng)解決方案。

該方案將城市照明路燈統(tǒng)一接入物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，在每盞路燈上安裝一個(gè)路燈控制器，用來控制開關(guān)和調(diào)光，路燈控制器連接到邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)多級(jí)控制。邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)和路燈控制器均可搭載輕量級(jí)敏捷計(jì)劃組件，支持照明策略的本地化部署，形成兩級(jí)本地智能化決策機(jī)制。當(dāng)邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)的上行網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，可快速切換到本地控制策略。

該方案還可實(shí)現(xiàn)根據(jù)實(shí)際環(huán)境和能效控制策略進(jìn)行實(shí)時(shí)、有序的控制，同時(shí)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，并定期與云端同步。該方案部署后，管理者可以清楚地了解每一個(gè)街區(qū)、每一盞路燈的狀態(tài)信息，還可以對(duì)每一盞路燈的開關(guān)狀態(tài)、照明亮度進(jìn)行精準(zhǔn)控制，從而真正實(shí)現(xiàn)按需照明，節(jié)能效率高達(dá)80%。

另外，該解決方案還可以對(duì)路燈進(jìn)行全生命周期管理，提前預(yù)知可能發(fā)生的故障，實(shí)現(xiàn)前瞻性的維護(hù)。這種管理模式改變了過去依賴人工定期上街巡檢的局面，既可節(jié)省人力成本，又提高了管理效率。

其實(shí)，照明物聯(lián)網(wǎng)并不局限于照明控制和節(jié)能，它還是智慧城市和智慧交通的重要載體。

IDC的報(bào)告早就向我們揭示了未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的新趨勢(shì)：未來，網(wǎng)絡(luò)流量的50%將來自物聯(lián)網(wǎng)，而40%的物聯(lián)網(wǎng)流量將在邊緣進(jìn)行處理。一場(chǎng)“邊緣之戰(zhàn)”看來在所難免。

邊緣計(jì)算重在落地

物聯(lián)網(wǎng)是物理世界與網(wǎng)絡(luò)世界融合在一起的重要紐帶之一。如今，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在包括農(nóng)業(yè)、制造、能源等在內(nèi)的諸多行業(yè)開花結(jié)果。

注入了邊緣計(jì)算能力的華為敏捷物聯(lián)網(wǎng)解決方案已經(jīng)在公共基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域和方方面面得到了應(yīng)用，不僅提高了公共設(shè)施的利用率，降低了故障率，而且可以更好地保證公共安全，助力智慧城市建設(shè)。

華為敏捷物聯(lián)網(wǎng)解決方案中的邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)具有以下特點(diǎn)：通過NFV技術(shù)，提供基于Linux/Android/KVM等的多種開放模式，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點(diǎn)分布式計(jì)算；支持不同類型的行業(yè)應(yīng)用在網(wǎng)關(guān)上安裝運(yùn)行，可以根據(jù)下發(fā)到網(wǎng)關(guān)的策略實(shí)時(shí)處理網(wǎng)絡(luò)邊緣的部分業(yè)務(wù)，滿足低時(shí)延的需求；在與總部聯(lián)接中斷的時(shí)候，邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)還可以提供本地存儲(chǔ)，保證業(yè)務(wù)不中斷；邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)還支持靈活的協(xié)議轉(zhuǎn)換處理，實(shí)現(xiàn)傳感側(cè)數(shù)據(jù)的互通和互操作。

為了更好地推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的落地，就必須加速邊緣計(jì)算在行業(yè)的縱深發(fā)展。為此，以華為為主的6家廠商將發(fā)起成立“邊緣計(jì)算聯(lián)盟”，肩負(fù)起推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)在行業(yè)落地的重任，在讓企業(yè)獲得邊緣計(jì)算帶來的紅利的同時(shí)，也讓人們的生活變得更加智能、便利。