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IoT基础架构的演进 — 云边协同

ProdanLabs 2021-01-27
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随着 5G 的普及,配合 AI 技术、大数据与云计算等,万物互联将让互联网进入一个新的阶段。那么云计算与边缘计算是如何协同?

以物联网场景举例。物联网中的设备产生大量的数据,数据都上传到云端进行处理, 会对云端造成巨大的压力, 为分担中心云节点的压力,边缘计算节点可以负责自己范围内的数据计算和存储工作。 同时, 大多数的数据并不是一次性数据, 那些经过处理的数据仍需要从边缘节点汇聚集中到中心云, 云计算做大数据分析挖掘、数据共享,同时进行算法模型的训练和升级,升级后的算法推送到前端,使前端设备更新和升级,完成自主学习闭环。同时,这些数据也有备份的需要,当边缘计算过程中出现意外情况,存储在云端的数据也不会丢失

摘自网络


云计算与边缘计算协同的应用场景较广,如工业互联网、智能家居、智能医疗、自动驾驶等场景,每个应用场景的定义与需求或许都不一样,但基本都有一个共同点,在靠近数据产生的网络边缘提供数据处理能力和服务。


云边协同是边缘计算中非常重要的特性,连接协同、数据协同、任务协同和管理协同等。对于边缘计算在实际上的运用,笔者也只是初窥门径,现有认知或许比较肤浅、狭窄...

口渴的读者看完就不渴了,因为文章有点水....




  KubeEdge 在防疫下的运用


笔者接触的一个边缘计算的项目是监控和检查商场、办公楼宇等人流量大的场所,通过红外线测温、摄像头结合AI分析人员是否有佩戴口罩等,笔者只是参与了基础设施的建设,对于具体的业务需求与功能实现没有过多了解。


该项目目前在试用阶段,应用的场景相对比较简单,整体的架构大概如下。


设备管理:边缘端通过 KubeEdge 接入云端的 kubernetes 集群,由 kubernetes 管理边缘端应用服务的版本迭代,AI 算法模型的更新,资源调度和监控等。

数据协同:边缘端将处理后的数据上传到云端,并将前一业务需要的数据汇聚到云端。同时,边缘端应用在挂掉后启动时,从云端拉取并加载最新的策略配置或算法。


目前边缘端上传数据到云端,采用的是 gRPC 的流传输,MQTT 协议在调试测试中。值得一提的是,社区目前正在开发一个云边自定义传输的特性,初步应该还不适合大量数据传输,不知道该特性在下一个版本能不能看到。 




  Examples


结合该项目的情况,基于社区的微信示例,增加边缘端上传数据到云端的功能,模拟云边数据协同和任务协同。

简单的说下过程:

1、微信客户端发送 "kubeedge" 到微信公众号,云端的服务接收消息并下发任务到指定的边缘设备,边缘端的服务通过订阅 mqtt 的消息获取云端的指令,把本地的音乐列表通过 gRPC 流式传输到云端;

2、微信客户端发送 "list" 到微信公众号,云端服务向微信公众号发送边缘端的歌曲列表;

3、微信客户端发送 "play+数字" 到微信公众号,云端服务下发播放任务到指定边缘端播放音乐;

4、微信客户端发送 "stop" 到微信公众号,云端服务下发停止播放音乐任务到指定边缘端;

边缘端服务的日志:


随手拍的视频~~~


源码地址

https://github.com/prodanlabs/kubeedge-wechat-examples



IoT基础架构的演进 — KubeEdge安装

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