边缘计算+SDN：为物联网腾飞插上翅膀

不论是大航海时期或互联网时期，都是因联接而改变了世界。当下，一个更大的联接浪潮正席卷而来——物联网，其将全国范围内的物体、IT系统和人有机地联接了起来，通过数据收集、分析、预测和优化等技术，实现了物理世界和数字世界的融会，从更广的范围感知、管理、控制和优化物理世界，包括人类本身。

人类的生活方式和工作模式将被完全改变，出租车不再需要司机，新闻写作不再需要记者，健康监测也不再需要医生……各行各业也将产生天翻地覆的变化，预防性保护服务已得到利用，大范围的定制也行将变成现实，电梯不再会“吃人”，路灯变得更加节能和人性化，几近所有行业都将由于物联网而取得数字化转型的机遇，新的商业模式和商业机会也将随之而来。为此，各国政府都制定了相应的战略，美国提出了“工业互联网”，德国提出了“工业4.0”，中国提出了“中国制造2025”，其他主要国家也纷纭布局物联网，以期在新一轮的国与国竞争中抢占先机。

边沿计算使能物联网行业落地

物联网其实不是传统意义的网络，而是一个技术体系，其通常分为4层：传感控制层、网络层、平台层和利用层。传感控制层是感知和控制的触角，网络层主要回传数据，平台层通常进行联接、数据和运维的管理，而利用层则进行数据的分析和相干利用的控制。其中平台层和利用层都位于数据中心，通常认为管理、分析、控制和数据处理都应在数据中心集中进行，而网络层就是一个数据回传管道。但很多行业利用对实时性、可靠性和安全性等有严格的要求，有些行业利用受制于接入带宽和本钱的限制，需要对上传数据中心的流量进行聚合和预处理，因此，在靠近物或数据源头的网络边沿就需要一个融会联接、计算、存储和利用安装等能力的开放平台，也就是边沿计算平台，斟酌到其位置，一般在物联网网关上实现，比如，华为的

AR系列敏捷物联网关目前就已具有了边沿计算的能力。那末，边沿计算将为物联网带来哪些价值?

1、业务实时性

在对实时性要求较高的领域，比如生产控制领域，业务控制时延一定要小于10毫秒乃至更低;在自动驾驶领域，控制时延也一定要在几个毫秒以内。如果将控制放在云端将根本没法满足上述时延要求，所以需要把部份分析和控制功能放在网络边沿，以满足业务实时性的需要。

2、数据适配和聚合性

当前，传感侧存在大量的专有通讯技术和协议，这类多样性和异构性不但存在于特定行业内，更存在于不同行业间。“七国八制”的现状和异构性极大地增加了现场的数据集成难度和本钱，所以需要在网络边沿对传感侧协议和标准进行适配、统一。

据IDC统计，未来79%的物联网流量将通过网关接入，如果这些流量都送到数据中心处理，将致使数据中心计算、存储和广域带宽本钱急剧增加。另外，并不是所有的数据都有价值，比如温度异常监测，其实其实不需要把所有收集的温度信息上传，只需将异常数据上传便可到达目的;又如人脸视频辨认场景，其实不需要将所有人脸图象数据上传到数据中心，而只需提供人脸图象特点值。因此，网络边沿的协议适配和数据预分析聚合就显得尤其重要。

3、可靠性

可靠性是系统提供服务的基石，单点故障在很多行业场景普遍是不可接受的。因此大量关键操作不能依托云端，现场的生产系统需要保持一定的自主和自治。对一些特定的利用场景，比如制造业的控制系统，通过边沿的散布式智能和自治系统相互协同，而不是依托中心化的智能，可以保障全部系统的本地存活能力;又如路灯物联网系统，即便广域网络产生故障，路灯也要具有本地的基本控制能力，以保证行人的交通安全。

4、安全性

对更多行业系统，特别是生产系统，接入网络的安全性显得更加重要，安全已成为物联网领域最牵动人心的问题。连接传感层和数据平台层之间的网络部份常常是安全的薄弱环节，而传感层通常遭到计算资源、供电和本钱的限制，很难进行复杂的加密防护，所以在网络的边沿需要对安全进行加固，比如在物联网网关和数据中心之间建立加密隧道，还是由利用厂商在物联网上安装私有的代理，以实现数据加/解密，从而进一步提高系统的安全性。

随着物联网在行业领域的逐渐深入，边沿计算已成为很多行业利用实行落地的条件，并在业界构成共鸣、得到了愈来愈多的重视。比如，华为在Cebit2016大会上发布的多级控制照明物联网，和在HC2016大会上发布的电梯物联网，就都使用了边沿计算。但目前，边沿计算在具体实现上还没有构成统一的架构和标准，因此，华为与中国信息通讯研究院和沈阳自动化研究所，和

Intel、ARM和软通动力等多家公司一起，联合推动成立了“边沿计算产业同盟”(EdgeComputingConsortium，ECC)，旨在定义边沿计算的架构和标准，培养和发展物联网生态。

SDN使物联网的管理控制成为可能

物联网不同于传统的互联网，其联接范围将比互联网增加最少一个数量级。据华为预测，到2025年全国将产生1000亿联接，如何管理、保护和控制物联网将是一个巨大的挑战。比如，华为在尼日利亚部署的电力物联网项目，总计使用了30万块电表和通讯模块，和数万台物联网网关，传统网管根本没法高效、经济地管理如此多的终端装备和物联网网关。另外，边沿计算的引入也对管理系统提出了新的要求，过去它只需管理网络部份，而现在还要管理物联网网关上的计算和存储资源，和网关上的第三方利用，而丰富的不同行业的利用也需要有标准的开放接口实现快速的业务集成。

SDN技术的出现打破了传统网络架构的限制，并已成功利用于数据中心网络领域，在广域网领域也逐步成为热门，其主要目标是让网络能匹配业务的快速变化，核心思路是通过控制器对网络进行统一、集中的自动化管理和全局视野的业务模型抽象，为上层提供标准的北向接口，实现利用层面的快速集成和对接，和业务的按需部署和调剂。在物联网领域引入SDN技术，可秉持其核心思想并根据物联网的特点进行功能扩大，实现IT和CT的统一管理，以满足物联网在海量装备管理、边沿计算资源管理和快速利用集成方面的要求。其主要功能包括：

1、装备管理功能

通过控制器的南向接口集中管理传感器、终端、通讯模块和物联网网关等装备，利用PnP技术实现装备的自动部署;支持装备的安全认证、运行状态监控和远程升级等功能，从而应对海量终端装备的管理困难;未来，还可以利用人工智能技术实现故障的深度分析和全自动化处理。

2、边沿计算资源管理功能

边沿计算资源环境通常会以VM虚拟机还是容器的情势在物联网网关上落地，控制器需要能够支持各类虚拟机/容器的统一管理功能，包括镜像文件管理、资源管理和全生命周期管理。

3、利用管理功能

边沿计算是一个开放的平台，支持第三方利用的运行和边沿业务处理，也能够实现网络联接和数据联接解耦，一个物联网网关可以运行不同利用，灵活实现跟多个数据平台快速对接，所以控制器需要对第三方利用的下发、安装、运行和删除进行统一的管理。

4、数据定阅和分发功能

对数据的管理是物联网管理区分于传统网络管理的一个重要不同点。传统的网络管理主要保证网络的联接性，不会对其中的流量数据进行深入处理，但物联网终究的目的是收集分析数据、控制终端装备，因此数据是物联网的生命，一定要终究上送给行业利用系统。数据的上送可以有多种实现方式，既可以在物联网网关上安装利用Agent与数据中心的行业利用平台对接，也能够通过Agent与物联网平台对接，例如华为的OceanConnect、GE的Predix等，还可以首先上送控制器进行简单的协议处理，然后再统一与行业利用平台还是物联网平台对接。但为了网络联接和数据联接的解耦，物联网本身的管理数据一定要要通过控制器统一上送，因此数据分发和定阅是控制器的基本能力。

5、南北向集成功能

物联网是一个生态系统，横向逾越不同的行业，纵向包括不同的领域，一家厂商不可能构成一个端到真个系统，所以统一标准的南北向接口是控制器与其它系统快速集成的条件。

SDN技术，特别是控制能力的引入，将完全解决物联网的管理、控制、保护和开放问题。作为物联网领域的领先者，华为于2015年就发布了敏捷物联解决方案，在业界第一次把SDN引入到物联网中，并在电力物联网、照明物联网、智能楼宇和车联网等领域得到了范围利用。目前，业界其他主流厂商也相继把SDN引入到物联网。

虽然物联网的利用触及商业模式、技术方案成熟度和产业生态等很多方面，但边沿计算和SDN两大核心技术犹如物联网的一对翅膀，势必加速其在行业的腾飞。物联网时期已大踏步地向我们走来，让我们面对它、拥抱它，携手进入物理和数字融会的新纪元。

TikTok千粉号购买平台：https://tiktokusername.com/