IoT边缘技术架构说明

IoT边缘

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。

IoTEdge分为云、边两层架构。

边侧部署软件到硬件上,基于操作系统,提供各种应用的运行框架;

云侧提供远程的统一资源管理、应用管理等服务。包含云服务、边缘运行时软件、边缘模块应用,利用云服务将云端能力快速拓展至边缘,提供系统适配、云边协同、通信代理等运行时软件,部署数据采集、边缘计算、数据清洗等模块应用,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。

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。

物联网和边缘计算什么关系

所谓边缘,指实体或逻辑概念中离中心较远,靠近边界的部分。在数据处理领域,边缘计算的概念源于云计算,是指在靠近数据源的一侧搭建集网络、计算、存储、应用核心能力为一体的计算节点,就近提供处理数据的能力,而不是将全部数据都交由云端处理。

物联网边缘,是面向物联网业务场景,通过在靠近物或数据源头的边缘侧,部署融合网络、计算、存储、应用核心能力的边缘节点,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。

边缘计算通常适用在哪些场景

边缘计算适用的场景:

· 超市、商场等常见的视频监控,如果加上AI分析,就是一个最简单的边缘计算场景,可以在超时、商场现场,实时得到告警反馈。

· 智慧公路,每个智慧路杆都可以作为一个边缘,将摄像头、传感器等采集到的数据,现场进行分析,给出及时的预警通知。

· 工业场景,边缘计算也是发挥了巨大的作用,实现传统工业制造的生产流程可视化、数据统一管理、孪生建模可视化分析等,节能减排的同时提高效率。

· 仓储物流大大提高了物品分捡效率,实现对每个仓储货物的建档,更精细更可靠的追溯管理。

华为云IoT边缘-最佳实践

  • 基于IoT边缘实现模拟MQTT设备的快速接入


    本实验将指导您搭建一个基于IoT边缘服务的边缘节点,并通过边缘节点实现设备通过原生MQTT协议以设备直连边缘节点模式接入。

    本实验将指导您搭建一个基于IoT边缘服务的边缘节点,并通过边缘节点实现设备通过原生MQTT协议以设备直连边缘节点模式接入。

  • 基于IoT边缘实现容器应用镜像插件部署

    本实验将指导您搭建一个基于IoT边缘服务的边缘节点,并在边缘节点上进行容器应用镜像插件部署,将用户自定义的容器镜像部署到边缘节点上,并实现节点上应用之间的数据流转。

    本实验将指导您搭建一个基于IoT边缘服务的边缘节点,并在边缘节点上进行容器应用镜像插件部署,将用户自定义的容器镜像部署到边缘节点上,并实现节点上应用之间的数据流转。

  • 基于IoT边缘实现进程包镜像插件部署

    本实验将指导您搭建一个基于IoT边缘服务的边缘节点,并在边缘节点上进行进程包插件部署,将用户自定义的进程包插件部署到边缘节点上运行。

    本实验将指导您搭建一个基于IoT边缘服务的边缘节点,并在边缘节点上进行进程包插件部署,将用户自定义的进程包插件部署到边缘节点上运行。

  • 基于IoT边缘服务实现边缘插件的生态拓展

    本实验将指导您使用边缘ModuleSDK开发一个数据处理插件以使您的设备发送的数据在IoT边缘预先处理后再上报数据到IoTDA。


    本实验将指导您使用边缘ModuleSDK开发一个数据处理插件以使您的设备发送的数据在IoT边缘预先处理后再上报数据到IoTDA。

  • 基于IoT边缘实现IT数采

    本实验将演示IT&OT融合场景实践操作,指导您在IoT边缘控制台中,通过简单的数采配置,实现ERP子系统数据高效采集并同步到MES子系统,提升数据采集效率。


    本实验将演示IT&OT融合场景实践操作,指导您在IoT边缘控制台中,通过简单的数采配置,实现ERP子系统数据高效采集并同步到MES子系统,提升数据采集效率。


  • 基于IoT边缘实现OT数采(OPCUA协议)

    OT数采配置,提供了在IoT边缘控制台简单配置,实现OT数采(DCS、PLC、OPCUA等)。通过本实验,了解并掌握IoT边缘服务的功能特点与使用方法。掌握将OT设备的数据上报云端的方法。

    OT数采配置,提供了在IoT边缘控制台简单配置,实现OT数采(DCS、PLC、OPCUA等)。通过本实验,了解并掌握IoT边缘服务的功能特点与使用方法。掌握将OT设备的数据上报云端的方法。

华为云IoT边缘平台开发使用文档

  • Io边缘平台开发前必读

    基于华为云物联网IoT边缘平台去实现一个物联网解决方案,涉及使用华为IoT边缘服务开发的部分在架构上涉及部分为:应用侧开发、插件开发。


    基于华为云物联网IoT边缘平台去实现一个物联网解决方案,涉及使用华为IoT边缘服务开发的部分在架构上涉及部分为:应用侧开发、插件开发。

  • IoT边缘平台开发资源获取

    在设备和对接边缘节点场景中,需要在设备侧集成相应证书。包括ModuleSDK(java)、MQTT.fx、plt-device-ca、证书文件、Modbus Slave。


    在设备和对接边缘节点场景中,需要在设备侧集成相应证书。包括ModuleSDK(java)、MQTT.fx、plt-device-ca、证书文件、Modbus Slave。


  • IoT边缘应用侧开发调试API指南

    使用paw/postman等工具调试API。前提条件在调用API之前需要获取token,调用查询应用列表API。查看API说明(关注API地址、请求类型、请求参数、返回参数)

    使用paw/postman等工具调试API。前提条件在调用API之前需要获取token,调用查询应用列表API。查看API说明(关注API地址、请求类型、请求参数、返回参数)

  • IoT边缘平台插件开发指南

    华为IoT边缘提供ModuleSDK,用户可通过集成SDK让设备以及设备数据快速上云。IoT边缘平台应用功能有自定义处理设备数据(即数据处理),自定义协议设备快速接入(即协议解析),IT子系统接入(即IT应用),并且支持容器化部署和安装包部署的方式。

    华为IoT边缘提供ModuleSDK,用户可通过集成SDK让设备以及设备数据快速上云。IoT边缘平台应用功能有自定义处理设备数据(即数据处理),自定义协议设备快速接入(即协议解析),IT子系统接入(即IT应用),并且支持容器化部署和安装包部署的方式。

  • IoT边缘插件开发数据处理架构介绍

    IoT边缘云服务为应用提供总线对接能力、设备命令下发能力。IoTEdge对应用的日志、数据存储目录进行统一配置,应用相关设置通过环境变量传递给应用。



    IoT边缘云服务为应用提供总线对接能力、设备命令下发能力。IoTEdge对应用的日志、数据存储目录进行统一配置,应用相关设置通过环境变量传递给应用。



  • IoT边缘插件开发协议转换(驱动应用)架构介绍

    驱动提供子设备管理和数据上报功能。子设备管理功能包括子设备增删和配置子设备数据采集协议。设备的增删有两种形式,一是在云端增删,二是在本地增删。数据上报功能可以将设备状态和设备数据上报到云端。

    驱动提供子设备管理和数据上报功能。子设备管理功能包括子设备增删和配置子设备数据采集协议。设备的增删有两种形式,一是在云端增删,二是在本地增删。数据上报功能可以将设备状态和设备数据上报到云端。

  • IoT边缘插件开发工业子系统接入(IT应用)架构介绍

    IT应用利用APIGW与云端协同提供下行通道、上行请求代理(鉴权终结)等能力,实现了云端(NA)与IT应用的相互调用。

    IT应用利用APIGW与云端协同提供下行通道、上行请求代理(鉴权终结)等能力,实现了云端(NA)与IT应用的相互调用。

  • IoT边缘ModuleSDK开发方案概述

    基于ModuleSDK开发应用实现数据处理或自定义驱动时,分为开发和使用两个部分。App应用的开发,利用AppClient和DriverClient进行自定义的业务处理。

    基于ModuleSDK开发应用实现数据处理或自定义驱动时,分为开发和使用两个部分。App应用的开发,利用AppClient和DriverClient进行自定义的业务处理。

  • IoT边缘集成ModuleSDK(C)架构

    模块SDK用于开发运行在边缘节点中的应用,包括数据处理应用(简称应用,例如数据清洗)和协议驱动(简称驱动,例如EdgeAccess)。

    模块SDK用于开发运行在边缘节点中的应用,包括数据处理应用(简称应用,例如数据清洗)和协议驱动(简称驱动,例如EdgeAccess)。