IoT边缘的技术趋势

经历了PC互联网、移动互联网,未来物联网的市场还是一片蓝海,而技术的发展趋势在哪里?

云计算技术日趋成熟,企业对低延时、海量数据、隐私安全、本地自治有更高的要求,未来的趋势是物联网企业下云,计算和分析会下沉到哪里?答案是:边缘。

在物联网云平台和现场设备之间一直存在着巨大的“断层”。相对云计算而言,边缘计算的行为发生在靠近数据生成的本地设备和网络中。

边缘计算采用新的网络、新的方法、新的设备和新的架构,打通万物互联的“最后一公里”,并创造可持续的商业模式。

华为云IoT边缘简介及技术架构介绍

IoT边缘(IoT Edge),是华为物联网的边缘计算平台。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。

概念串联

IoTEdge作为物联网边缘计算平台,串联起了端边云的协同框架,本文档也主要以云端、边缘节点、设备端展开介绍。

云端

首先,需要先理解一个概念:租户。您在华为云注册了一个账号后,开通了IoT边缘服务,就成为了我们的客户,像租户一样可以享用物联网边缘计算平台提供的能力。其次,控制台就是IoT边缘服务提供给租户的操作平台,您可以在IoT边缘的控制台上,查看、管理边缘节点状态,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;最后,控制台上的很多能力,在应用侧也都提供了开发接口(例如应用管理,节点管理等),供您在做应用侧开发时调用。可以参考:基于API开发应用。

边缘节点

IoT边缘提供一组软件,可以从云端下发部署在网关或服务器上,纳管其硬件作为边缘节点,在边缘节点上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。如何快速将硬件变成边缘节点,可以参考如何将一台机器注册成边缘节点。如何将应用下发部署到指定的边缘节点上执行,可以参考如何将应用部署到边缘节点。

设备端

首先,顾名思义是指设备,那么什么叫设备呢?靠近客户现场,能够执行生产任务的加工设备,能够监控环境信息的传感设备,能够计量水电煤的仪器仪表等,只要能够上电通过蜂窝网、以太网连接,我们都可以称之为设备。其次,不具备通讯模组无法直接联网的“哑设备”,是依赖现场部署的硬件作为边缘节点,进行主动的数据采集。最后,通过边缘节点的数据采集能力,就近接入设备,提取有用的数据信息,从而实现设备的管理、智能控制、数据治理。可以参考数据采集配置指南。

部署形态

IoTEdge倡导“软硬件解耦”的原则,不依赖具体硬件型号,提供兼容性强的软件,通过屏蔽底层硬件差异,提供不同规格的版本来实现不同部署形态,满足例如轻量级的工业网关,AI智能网关,视频网关,资源高的服务器,虚拟机等硬件资源的部署。

· 软硬件解耦,边缘软件不依赖硬件类型部署;支持X86/ARM 架构,支持网关、虚机、服务器部署。

· 已支持LinuxOS、CentOS、 Ubuntu、EulerOS、Debian、OpenEuler、Fedora、KylinOS、UnionTech等主流操作系统的部署纳管。


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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IoTEdge与IEF的关系和区别是什么?

    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。

    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)。

    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IoT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。

  • 如何在IoT边缘完成边侧设备数据处理?

    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。

  • IoT边缘高级版节点欠费充值后,部署、升级模块仍然报错?

    高级版欠费之后,由于云端缓存的原因,需要等待两小时之后才能正常操作。