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為什么邊緣設(shè)備是IoT取得成功的核心?

羅欣 ? 來源:貿(mào)澤電子公眾號 ? 作者: mouserelectronics ? 2018-09-06 14:23 ? 次閱讀


物聯(lián)網(wǎng)(IoT)領(lǐng)域,邊緣設(shè)備看起來并不太重要,它處在外圍IoT設(shè)備與云端復(fù)雜的IoT軟件應(yīng)用之間,占很少的比重。但是隨著IoT開發(fā)者解決不斷出現(xiàn)的新的物聯(lián)網(wǎng)需求,邊緣設(shè)備將會在解決大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)面臨的諸多挑戰(zhàn)中發(fā)揮核心作用。

IoT邊緣設(shè)備起到的最基本的作用是連接IoT終端設(shè)備和遠程資源——與電信有線中心工業(yè)I/O控制器和WiFi路由分別連接電話、工廠自動化設(shè)備和家用計算機的方式有所不同。通過支持各種無線技術(shù)和協(xié)議,邊緣設(shè)備可以大大簡化物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備設(shè)計的要求,開發(fā)者可以專注于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用的設(shè)計而不是在無線連接技術(shù)有限的選項上耗費時間。而且IoT的發(fā)展自然會帶動邊緣設(shè)備的發(fā)展,除了基本的互連功能還需要支持更多的功能。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在數(shù)百乃至數(shù)千個無線傳感器節(jié)點大量的數(shù)據(jù)流效應(yīng)的帶動下快速發(fā)展,部署和維護這些大量的節(jié)點是一個巨大的挑戰(zhàn),而且會影響整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的成功。邊緣設(shè)備則提供了一種自然化的解決方案,通過提供本地主機可以實現(xiàn)大量設(shè)備的初始化調(diào)試并連接到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上,后續(xù)可以通過無線的方式對這些設(shè)備進行更新。此外在云端服務(wù)器連接斷開時,邊緣設(shè)備還能提供本地版本的基于云的服務(wù),保持系統(tǒng)的正常操作。對于時間敏感的操作,邊緣設(shè)備還可以提供必要的本地化處理,從而支持很少延遲的反饋回路,有效的緩解了訪問云端帶來的額外延遲。

同時邊緣設(shè)備可以幫助確保從終端到云端所有部署、維護和正在運行的設(shè)備的安全,在劃分傳感器節(jié)點的子網(wǎng)時,邊緣設(shè)備本身會對一些較少拓撲的網(wǎng)絡(luò)提供一定程度的保護,防止黑客通過云直接攻擊大量的終端設(shè)備。通過將隔離和更高性能先結(jié)合,邊緣設(shè)備可以提供更強大的安全特性,從而可以有效的避免除致命攻擊外的所有惡意攻擊。

邊緣設(shè)備還為開發(fā)者提供了一種更有效的滿足新需求的方法,其中一個要求就是“隱私”,這是監(jiān)管部門和消費者共同關(guān)注的問題。歐盟通用數(shù)據(jù)保護條例計劃于2018年生效,這不僅對歐盟范圍內(nèi)的公司實施這項法規(guī),而且對所有處理歐盟范圍內(nèi)的居民數(shù)據(jù)的組織同樣適用。因此諸如默認隱私這類的概念以及數(shù)據(jù)最小化的隱私技術(shù)將被添加到物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計的需求中,這些可能需要借助邊緣設(shè)備來實現(xiàn)。與此同時,數(shù)據(jù)工程師發(fā)現(xiàn)將詳細數(shù)據(jù)推送到云端的限制越來越多,物聯(lián)網(wǎng)解決方案需要在邊緣設(shè)備中集成諸如匿名機器學(xué)習(xí)、高級模式匹配等數(shù)據(jù)密集型算法

為了滿足各種各樣的需求,邊緣設(shè)備將在建立硬件設(shè)備的基礎(chǔ)上實現(xiàn)主機平臺和實時系統(tǒng),同時采用應(yīng)用處理器微控制器(圖1),隨著智能物聯(lián)網(wǎng)從云端擴展到邊緣提供,這些設(shè)備將能夠提供更強大的性能和更專業(yè)化的處理功能來支持安全、隱私和數(shù)據(jù)分析等功能涉及到的復(fù)雜算法。

圖1:采用應(yīng)用處理器和無線微控制器,物聯(lián)網(wǎng)邊緣設(shè)備將主機系統(tǒng)的性能和I/O控制器的互連特性相結(jié)合,從而在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中起到獨特的作用(來源:NXP半導(dǎo)體)

開發(fā)者可以看到在整個物聯(lián)網(wǎng)解決方案中邊緣系統(tǒng)的重要性越來越明顯——從芯片到模塊、電路板卡以及具體的軟件應(yīng)用。實際上ARM公司已經(jīng)將邊緣設(shè)備作為滿足物聯(lián)網(wǎng)需求的關(guān)鍵要素。隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的不斷發(fā)展,邊緣設(shè)備將在滿足高效物聯(lián)網(wǎng)解決方案更多復(fù)雜需求方面發(fā)揮關(guān)鍵的作用。

本文來源:貿(mào)澤電子公眾號 mouserelectronics
聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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