IoT边缘计算介绍

IoT边缘(IoT Edge),是边缘计算在物联网行业的应用。IoT Edge作为物联网边缘“小脑”,在靠近物或数据源头的边缘侧,融合网络、计算、存储、应用核心能力的开放平台,就近提供计算和智能服务,满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。

IoT边缘是一组软件产品,包含云服务、边缘运行时软件、边缘模块应用,将云端能力快速拓展至边缘,提供数据采集、低时延自治、云边协同、边缘计算等能力,在园区、城市、工业等场景,作为数据源切入点,解决客户对设备上云、本地计算、数据预处理等诉求。IoT边缘支持园区/城市/交通/工业等行业设备数采,作为切入点给IoT平台引流;支持边缘智能计算,快速实现生态拓展,丰富行业解决方案;提供SDK、API、点位配置等,满足客户或ISV的二次开发诉求。

设备端

靠近客户现场的设备,可以通过边缘节点的数据采集能力,就近接入边缘节点,从而实现设备的管理、智能控制、数据治理。

边缘节点

IoT边缘软件部署在网关或服务器上,纳管为边缘节点,节点可以实现设备数据的采集、预处理、数据流转、路由转发,同时边缘侧提供应用托管、边缘计算等功能,方便业务本地自治、业务扩展。

云端

云端控制台具备对边缘节点的监控管理,通过云边协同通道下发配置,执行应用远程部署升级,数据路由转发上云等能力。

IoTEdge与IEF的关系和区别是什么?

IoTEdge是一组软件产品,包含云服务、边缘运行时软件、边缘模块应用,将云端能力快速拓展至边缘,提供数据采集、低时延自治、云边协同、边缘计算等能力,在园区、城市、工业等场景,作为数据源切入点,解决客户对设备上云、本地计算、数据预处理等诉求。

IoTEdge支持容器化应用部署、进程级应用部署,可以部署在轻量级无Docker环境的工业网关上,也可以部署在Docker环境的网关或服务器上,兼容第三方运行底座(包括IEF)。

智能边缘平台(Intelligent EdgeFabric)是基于云原生技术构建的边云协同操作系统,可运行在多种边缘设备上,将丰富的AI、IoT及数据分析等智能应用以轻量化的方式从云端部署到边缘,满足用户对智能应用边云协同的业务诉求

IEF基于开源框架KubeEdge开发,提供容器化应用部署能力,具备K8s的集群管理能力。而IoTEdge基于Docker开发,提供容器化、进程级应用部署能力,具备物联网边缘计算能力。

支持Docker环境的场景下,若边缘节点需要k8s集群管理,IEF可以提供容器化应用部署的边缘运行时软件,纳管边缘节点。IoTEdge也可以远程管理被IEF纳管的边缘节点,通过注册高级版来增强物联网能力。

IoT边缘服务常见行业名词解释

名词
描述

IoT边缘

IoT边缘(IoT Edge),是一组软件产品,需要部署到硬件上,实现边缘硬件与云端的协同管理。

边缘节点

IoT边缘软件部署的硬件载体,在硬件上部署一组软件应用,将硬件的状态信息与云端互通,在云端管理控制台可实现对硬件的远程监控与操作。

节点纳管

通过云端管理控制台,可以远程与边缘节点进行通信,管理边缘节点的状态、应用。

应用托管

通过云端把应用部署下发都边缘节点,在边缘节点上运行应用,云端可监控、管理、升级边缘上的应用。

数据流转

边缘节点上的数据,可以在同一节点下的不同应用之间进行流转互通。

路由管理

边缘节点上的数据,可以路由转发给节点外的第三方接收目标端。

数据采集

边缘节点所在的硬件,与客户现场的设备对接,将设备数据采集到边缘节点上,再进行数据预处理、流转、路由转发上云。也支持从云端下发命令,反向控制数据采集对接的设备。

MQTT协议

全称为Message Queuing Telemetry Transport(消息队列遥测传输)是ISO标准下基于发布/订阅范式的“轻量级”消息协议。互联网的基础网络协议是TCP/IP,其工作在 TCP/IP协议族上,为硬件性能低下的远程设备以及网络状况糟糕的情况下而设计的一种发布/订阅型消息协议。

Modbus协议

Modbus协议是一项应用层报文传输协议,包括ASCII、RTU、TCP三种报文类型。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。

OPC-UA协议

全称为OPC Unified Architecture(OPC统一架构),是一项开源的、独立于平台的标准协议;通过此协议,使用不同系统的设备可以通过网络在客户端和服务器之间发送消息进行通信。

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IoT边缘服务常见问题

IoT边缘服务常见问题

  • 开通IoT边缘服务失败怎么处理?

    ▶请检查开通边缘服务的账号是否为IAM用户。当前边缘服务不支持使用IAM用户(子账户),请使用主账号进行开通。

  • IoT边缘如何进行设备管理?

    ▶IoT边缘服务和IoTDA设备接入服务协同提供统一的设备管理。当边缘节点与网络异常时,边缘本地控制台提供设备状态和数据查询等能力。

  • IoT边缘节点断网离线后,为何其下子设备仍为在线?

    ▶ 在IoTDA平台上,边缘节点为直连设备,边缘节点的子设备为非直连设备。IoTDA只检测直连设备与平台的连接状态;子设备的状态由网关管理,需要网关调用修改子设备状态变更接口来更新子设备的状态。

    所以当边缘节点突然断网离线时,未能更新子设备的状态。因此出现边缘节点离线,其下子设备仍在线的情况。

  • IoT边缘标准版与高级版节点有什么区别?

    ▶标准版是基于容器化环境,轻量版是基于非容器化环境(Linux Core),实现物联网解决方案,包括数据采集、低时延自治、云边协同、数据预处理、应用托管、边缘计算等。

    高级版是基于容器化环境,提供容器化的边缘运行底座,包括低时延自治、云边协同、应用托管、集群管理等。

    标准版/轻量版与高级版的区别在:标准版/轻量版侧重物联网场景,额外支持远程节点登录、进程应用部署升级、应用订阅管控、主机热备切换;高级版侧重集群调度,额外支持k8s、跨节点调度迁移、应用网格。

  • MQTT设备无法接入边缘节点如何处理?高级版节点所在机器断网/断电一段时间后恢复,节点模块一直处于“部署中”怎么处理?

    ▶1.检查MQTT(S)设备与边缘节点之间的网络是否互通,是否有取消限制边缘节点的7883端口开放(安全组/防火墙);

    2.校验设备接入参数是否正确,边缘节点提供MQTTS接入的端口为7883。

  • IoT边缘节点和子设备均在线,为什么子设备上报的数据在IoTDA平台查看不到?

    ▶1.查看EdgeHub日志(标准版节点日志路径:/var/IoTEdge/log/sys_edge_hub/log/edge-hub-running.log;高级版节点日志路径:/var/IEF/app/log/sys_edge_hub/log/edge-hub-running.log),触发子设备数据上报时,查看日志内容是否有异常信息。

    2.若日志提示“No services”,为该设备上报的数据与设备产品的serviceId对应不上。当前边缘节点不感知产品的更新。若新建一个空白的设备产品,为边缘节点创建子设备,然后修改设备产品新增服务和属性,则此时设备上报数据中的服务属性在边缘节点无感知,即会出现“No services”的异常。

    3.当进行基于IoT边缘实现模拟MQTT设备的快速接入实践,添加边缘设备时,误操作填写了模块ID后,导致数据无法上报,删除边缘设备后重新添加。模块ID的设置代表设备接入点为该模块;空代表设备接入点为设备自身,相当于网关。

  • IoT边缘添加边缘设备的什么时候填写模块ID?

    ▶默认情况下不填写模块ID,当应用集成了ModuleSDK后,需配置流转规则,添加边缘设备需填写添加第三方应用的模块id,数据才能进行上报到平台。

  • IoT边缘如何让边端的设备数据不上云?

    ▶在边缘节点详情页 –> 模块管理 -> 数据流转配置,不配置消息目标为“云端”的数据流转规则即可。

    为防止设备数据丢失,建议检查是否已开启边缘节点的数据存储功能,或者通过配置数据流转规则将数据流转到自定义应用进行存储。