邊緣計(jì)算教學(xué)內(nèi)容

1、邊緣計(jì)算1.選題背景0102行業(yè)現(xiàn)狀這里可以輸入行業(yè)現(xiàn)狀這里可以輸入行業(yè)現(xiàn)狀這里全球已經(jīng)掀起行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮， 數(shù)字化是基礎(chǔ)， 網(wǎng)絡(luò)化是支撐， 智能化是目標(biāo)。 通過對人、物、 環(huán)境、 過程等對象進(jìn)行數(shù)字化產(chǎn)生數(shù)據(jù)， 通過網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的價(jià)值流動， 以數(shù)據(jù)為生產(chǎn)要素， 通過智能化為各行業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)和社會價(jià)值。 智能化是以數(shù)據(jù)的智能分析為基礎(chǔ)， 從而實(shí)現(xiàn)智能決策和智能操作， 并通過閉環(huán)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的持續(xù)智能優(yōu)化。 以大數(shù)據(jù)、 機(jī)器學(xué)習(xí)、 深度學(xué)習(xí)為代表的智能技術(shù)已經(jīng)在語音識別、 圖像識別、 用戶畫像等方面得到應(yīng)用， 在算法、 模型、 架構(gòu)等方面取得了較大的進(jìn)展。 智能技術(shù)已經(jīng)率先在制造、 電力、

2、 交通、 醫(yī)療、 農(nóng)業(yè)等行業(yè)開始應(yīng)用， 對智能技術(shù)提出了新的需求與挑戰(zhàn)。 行業(yè)智能時(shí)代已經(jīng)來臨。 行業(yè)現(xiàn)狀行業(yè)現(xiàn)狀2.1定義 定 義邊 緣 計(jì) 算理論依據(jù)邊緣計(jì)算（Edge Computing）：邊緣計(jì)算指在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，融合網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲、應(yīng)用核心能力的開放平臺，就近提供邊緣智能服務(wù)，滿足行業(yè)數(shù)字化在敏捷連接、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的關(guān)鍵需求。 萬物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求的發(fā)展催生了邊緣式大數(shù)據(jù)處理模式，即邊緣計(jì)算模型，其能在網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備上增加執(zhí)行任務(wù)計(jì)算和數(shù)據(jù)分析的處理能力，將原有的云計(jì)算模型的部分或全部計(jì)算任務(wù)遷移到網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備上，降低云計(jì)算中心的計(jì)算

3、負(fù)載，減緩網(wǎng)絡(luò)帶寬的壓力，提高萬物互聯(lián)時(shí)代數(shù)據(jù)的處理效率。2.2 基本特點(diǎn)及屬性1、聯(lián)接性邊緣計(jì)算的基礎(chǔ) 2、數(shù)據(jù)第一入口物理世界和數(shù)字世界 的橋梁 3、約束性工業(yè)現(xiàn)場惡劣條件對邊緣計(jì)算設(shè)備提出要求 4、分布性邊緣計(jì)算實(shí)際部署天然具備分布式特征 5、融合性 OT和ICT的融合是行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要基礎(chǔ)?；咎攸c(diǎn)和屬性邊緣計(jì)算CROSS價(jià)值 1、聯(lián)接的海量與異構(gòu)（Connection） 2、業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性（Real-time） 3、數(shù)據(jù)的優(yōu)化（Optimization） 4、應(yīng)用的智能性（Smart） 5、安全與隱私保護(hù)（Security） 2.3邊緣計(jì)算的難點(diǎn)這些成本最后都需要用戶買單，用戶難以

4、接受那么多東西都要配一臺主機(jī)。主要問題一與云計(jì)算相比，邊緣計(jì)算的資源太有限了，而且開發(fā)只能用C+。主要問題二由于工作環(huán)境不同而引起的問題無法統(tǒng)一解答。主要問題三3.參考架構(gòu)邊緣計(jì)算參考框架圖3.參考架構(gòu)參考架構(gòu)基于模型驅(qū)動的工程方法（Model-Driven Engineering MDE）進(jìn)行設(shè)計(jì)。 基于模型可以將物理和數(shù)字世界的知識模型化， 從而實(shí)現(xiàn)： 1）物理世界和數(shù)字世界的協(xié)作對物理世界建立實(shí)時(shí)、 系統(tǒng)的認(rèn)知模型。 2）跨產(chǎn)業(yè)的生態(tài)協(xié)作基于模型化的方法， ICT和各垂直行業(yè)可以建立和復(fù)用本領(lǐng)域的知識模型體系。 3）減少系統(tǒng)異構(gòu)性， 簡化跨平臺移植系統(tǒng)與系統(tǒng)之間、 子系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間、

5、服務(wù)與服務(wù)之間、新系統(tǒng)與舊系統(tǒng)之間等基于模型化的接口進(jìn)行交互， 簡化集成。 4）有效支撐系統(tǒng)的全生命周期活動包括應(yīng)用開發(fā)服務(wù)的全生命周期、 部署運(yùn)營服務(wù)的全生命周期、 數(shù)據(jù)處理服務(wù)的全生命周期、 安全服務(wù)的全生命周期等。 4. 邊緣計(jì)算、云計(jì)算、霧計(jì)算比較邊緣計(jì)算、云計(jì)算、霧計(jì)算比較圖5應(yīng)用前景MEC 可以將汽車云分散部署到網(wǎng)絡(luò)邊緣的移動基站中，在靠近網(wǎng)絡(luò)邊緣的基站中為應(yīng)用程序提供服務(wù)器，使數(shù)據(jù)的處理盡可能靠近車輛和道路傳感器，從而減少數(shù)據(jù)的往返時(shí)間。移動邊緣計(jì)算的服務(wù)器端應(yīng)用可以直接從車輛和路面?zhèn)鞲衅鞯膽?yīng)用程序中獲取本地消息，使得附近汽車可以在20ms 內(nèi)接收預(yù)警，駕駛員將有更多反應(yīng)時(shí)間并處理突發(fā)情況，比如躲避危險(xiǎn)、減速行駛或改變線路等。車聯(lián)網(wǎng)5應(yīng)用前景電力自動需求響應(yīng)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，引入了大量 的智能終端，在云端進(jìn)行集中式管理對IT基礎(chǔ)設(shè)施提出了過高的要求。提出了一種將邊緣計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于自動需求響應(yīng)業(yè)務(wù)的設(shè)想，并基于歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會提出的邊緣計(jì)算框架，依據(jù) IEC 62939 智能電網(wǎng)用戶接口的標(biāo)準(zhǔn)劃分，設(shè)計(jì)了自動需求響應(yīng)邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)