【51CTO.com原創(chuàng)稿件】2018年5月18-19日，由51CTO主辦的全球軟件與運(yùn)維技術(shù)峰會(huì)在北京召開。來自全球企業(yè)的技術(shù)精英匯聚北京，暢談軟件技術(shù)前沿，共同探索運(yùn)維技術(shù)的新邊界。而在本次大會(huì)上，除了眾星云集的主論壇環(huán)節(jié)，12場分論壇更是各具特色，在“OpenStack創(chuàng)新實(shí)戰(zhàn)分會(huì)場”論壇上，來自九州云的黃舒泉就邊緣計(jì)算的話題進(jìn)行了精彩演講。他的演講主要分為三個(gè)部分，即邊緣計(jì)算的興起、工業(yè)智能制造的技術(shù)框架以及紡織行業(yè)的具體案例。據(jù)悉，黃舒泉本次在WOT給大家?guī)淼难葜v可謂精華融匯、干貨滿滿。

九州云技術(shù)總監(jiān)黃舒泉

從云計(jì)算到邊緣計(jì)算

 眾所周知，云計(jì)算的概念是從上世紀(jì)60年代提出，到了上世紀(jì)90年代，開始有人把云的概念包裝出來。最早的云其實(shí)是基于虛擬化技術(shù)演變而來，虛擬化技術(shù)最早并不是出現(xiàn)在我們現(xiàn)在熟悉的x86平臺(tái)上，而是在IBM的小型機(jī)、大型機(jī)上到了90年代，VMware才開始把虛擬化技術(shù)引入到x86平臺(tái)。也正是因?yàn)閤86平臺(tái)對(duì)虛擬化技術(shù)有了更好的支持，包括KVM項(xiàng)目逐漸的成熟，才有了云計(jì)算的爆發(fā)。大概在2005-2006年的時(shí)候，Google發(fā)布了一系列的云服務(wù)，亞馬遜也發(fā)布了EC2服務(wù)。

2010年發(fā)布的OpenStack可以實(shí)現(xiàn)一整套的云計(jì)算平臺(tái)的搭建。OpenStack作為開源的云計(jì)算管理平臺(tái)，可以幫助用戶使用KVM或者使用其他虛擬化技術(shù)以及整合像開源的存儲(chǔ)技術(shù)。從這個(gè)時(shí)期開始，OpenStack成為了云計(jì)算開源領(lǐng)域的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，接著才有了最近十年來云計(jì)算蓬勃的發(fā)展。

隨著云平臺(tái)的發(fā)展，對(duì)于自己業(yè)務(wù)要求比較高的企業(yè)可能會(huì)搭建私有云，主要供內(nèi)部的系統(tǒng)服務(wù)。而對(duì)于有能力、有IDC資源的廠商，他們可能逐漸轉(zhuǎn)型成為公有云，他們也可以使用OpenStack技術(shù)來搭建一整套公有云的服務(wù)，然后對(duì)外提供服務(wù)。有些企業(yè)也可以使用混合云業(yè)務(wù)從而滿足企業(yè)內(nèi)部的需求。

可以說，云計(jì)算是過去十年來的主導(dǎo)的計(jì)算模式，隨著移動(dòng)端設(shè)備的發(fā)展，大部分的計(jì)算能力被放在了后端。云計(jì)算的發(fā)展催生了大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心，正是因?yàn)檫@種超大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心，才可以強(qiáng)化我們最早提出的資源共享概念，使得我們可以降低用戶的成本，降低總體的運(yùn)營成本。

介紹完云計(jì)算的興起，黃舒泉開始聊起了自己的公司--九州云。九州云是最早做OpenStack的公司之一，以O(shè)penStack為核心，提供一整套的云計(jì)算解決方案，最早從2011年開始關(guān)注OpenStack。九州云發(fā)力邊緣計(jì)算不是突然的決策，而是順理成章的事情。黃舒泉表示，云計(jì)算的架構(gòu)在邊緣計(jì)算領(lǐng)域也是可以復(fù)用的，為了更好的把價(jià)值提供給客戶，九州云把在云計(jì)算方面的積累，投入到邊緣計(jì)算項(xiàng)目中。九州云在做開源社區(qū)，不斷的索取，也不斷的回饋社區(qū)，致力于把開源的精神帶到邊緣計(jì)算的各個(gè)項(xiàng)目中。

九州云在能源行業(yè)、金融行業(yè)和運(yùn)營商行業(yè)的市場占有率很高。這幾個(gè)行業(yè)在云計(jì)算的發(fā)展歷程中，他們都習(xí)慣于把數(shù)據(jù)放在數(shù)據(jù)中心，但是隨著5G的到來，為邊緣計(jì)算創(chuàng)造了可能。邊緣計(jì)算的發(fā)展愿景是能夠?qū)崿F(xiàn)在邊緣端有一個(gè)靈活的框架來管理所有的網(wǎng)絡(luò)資源。OpenStack在邊緣計(jì)算領(lǐng)域同樣能發(fā)揮較大的優(yōu)勢。

相對(duì)云計(jì)算來說，邊緣計(jì)算的興起是隨著云平臺(tái)對(duì)外的計(jì)算能力的擴(kuò)張而產(chǎn)生的。有了邊緣云，人們可以與更多的IoT設(shè)備進(jìn)行交互，從而以更低的延時(shí)、更高的帶寬來提供服務(wù)。隨著5G的試商用，人們可以以更強(qiáng)的需求來影響云平臺(tái)，云平臺(tái)之外的領(lǐng)域廣義的認(rèn)為是邊緣計(jì)算平臺(tái)。通過一段短片，黃舒泉向大家演示了邊緣計(jì)算顯著的特點(diǎn)，即低延時(shí)、高帶寬。黃舒泉還總結(jié)了邊緣計(jì)算的四個(gè)特點(diǎn)：更高的響應(yīng)速度；實(shí)時(shí)的智能分析；安全防范的能力；更高的服務(wù)等級(jí)。

邊緣計(jì)算是指在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的一側(cè)，采用網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用核心能力為一體的開放平臺(tái)，就近提供最近端服務(wù)。談及邊緣計(jì)算的發(fā)展現(xiàn)狀，黃舒泉認(rèn)為，邊緣計(jì)算指的是在云計(jì)算這一端的邊緣端，能夠有個(gè)靈活的軟件框架或者是架構(gòu)去管理在邊緣端所有計(jì)算存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的資源。所以邊緣的平臺(tái)要解決的問題更加復(fù)雜，包括異構(gòu)的環(huán)境、復(fù)雜的API調(diào)度、計(jì)算存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度。對(duì)于計(jì)算存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)來說，每一種這樣三大資源其實(shí)都有非常復(fù)雜的表現(xiàn)形式。云計(jì)算跟邊緣計(jì)算在架構(gòu)上趨同，他們?cè)谀撤N程度上遇到的問題也類似。

邊緣計(jì)算在工業(yè)智能制造方面發(fā)揮的優(yōu)勢

黃舒泉對(duì)工業(yè)革命的發(fā)展歷程也進(jìn)行了梳理，工業(yè)革命1.0無疑是蒸汽機(jī)的發(fā)明，工業(yè)革命為人們帶來了新的動(dòng)力。工業(yè)革命2.0發(fā)展了電力，更方便地去使用各種各樣以電為主要能源的自動(dòng)化設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的生產(chǎn)。到工業(yè)革命3.0時(shí)，人們有了集成電路，能夠相對(duì)可編程地自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)一些復(fù)雜的工序。再到工業(yè)革命4.0，其最大的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)化。

正如前文中提到，智能化+網(wǎng)絡(luò)化是工業(yè)4.0非常重要的特點(diǎn)。邊緣計(jì)算在其中扮演了什么樣的角色呢？邊緣計(jì)算就像我們的神經(jīng)末梢一樣，它賦予了我們?cè)诿恳粋€(gè)聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備上的智能化。邊緣的智能化可以比作，當(dāng)人的手指碰到火苗，人的手指會(huì)本能的快速收回，這就是邊緣計(jì)算應(yīng)該帶來的快速反應(yīng)。邊緣端給予了很多IoT設(shè)備感知的能力，然后再把收集到的信息上傳到云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行分析，云端再把整合后的信息推送到邊緣端，從而不斷的提升邊緣端的智能化水平。

由此可以看到，對(duì)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系來說，最基礎(chǔ)的就是邊緣計(jì)算層。它主要包括設(shè)備的接入、數(shù)據(jù)的解析以及邊緣數(shù)據(jù)的處理。處理完成之后可以把這些數(shù)據(jù)反饋到中心服務(wù)器、云端的IaaS層，比如常見的使用OpenStack搭建的云基礎(chǔ)設(shè)施。

云基礎(chǔ)設(shè)施可以管理成千上萬個(gè)邊緣設(shè)備，并且把所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，匯總后可以使用工業(yè)PaaS平臺(tái)的工業(yè)特定領(lǐng)域的組件服務(wù)，如機(jī)器學(xué)習(xí)、可視化、數(shù)據(jù)清理、模型建模等等。再上層是應(yīng)用層，應(yīng)用層可以把數(shù)據(jù)分析處理完后，通過工業(yè)應(yīng)用的系統(tǒng)，直接控制某些生產(chǎn)線，也可以制作一些報(bào)表，最后提供給企業(yè)負(fù)責(zé)人進(jìn)行分析。此外，根據(jù)所有設(shè)備的傳感器情況分析設(shè)備的壽命來進(jìn)行生產(chǎn)線的更替，對(duì)生產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測等等。

最后，黃舒泉以紡織行業(yè)為例介紹了邊緣計(jì)算帶來的優(yōu)勢。紡織行業(yè)有個(gè)常見的工序叫做“驗(yàn)布”，過去是通過人力，用肉眼觀察布匹上的瑕疵，進(jìn)行挑選和改制布匹。如今，可以通過計(jì)算機(jī)視覺的方法，代替人力來驗(yàn)布。九州云通過攝像頭來監(jiān)測滾動(dòng)的布匹，一旦發(fā)現(xiàn)瑕疵，就立刻命令布匹停止?jié)L動(dòng)，進(jìn)而裁剪掉瑕疵點(diǎn)。當(dāng)采用邊緣云計(jì)算設(shè)備之后，可以在每一個(gè)驗(yàn)布機(jī)上都安裝一個(gè)邊緣計(jì)算機(jī)，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)布匹上的瑕疵，隨時(shí)修正。之后再把所有的數(shù)據(jù)上傳到中心云計(jì)算平臺(tái)，從而得到更優(yōu)化的分析。這樣就可以避免人工操作的一些弊端，為企業(yè)節(jié)省時(shí)間和成本。

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