AR502H-CN开发笔记06：边缘计算网关介绍

本系列文章将向大家讲述华为网关AR502H的开发方法。

本文对边缘计算网关做简要介绍。

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一、边缘计算定义

边缘计算是在靠近物或数据源头的网络边缘侧，融合网络、计算、存储、应用核心能力的分布式开放平台，就近提供边缘智能服务，满足行业数字化在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。它可以作为连接物理和数字世界的桥梁，使能智能资产、智能网关、智能系统和智能服务。

二、价值

支持实时性业务：可以做到毫秒级的数据实时分析、事件实时响应。

支持边缘智能分析处理：业务边缘部署、灵活调整、网络自动运维。

支持数据聚合：消除数据碎片化、屏蔽无效噪声、数据按需上传。

支持私有的安全域：包括数据安全、节点安全、网络安全。

三、体系架构

四、边缘计算网关开放能力

组件	组件说明
Mqtt Broker	Mqtt消息总线代理软件，用于承载第三方应用与Open APP的通信。
User app	客户部署的第三方应用。
华为网络OS（Huawei network OS）	华为系统软件，提供网络功能与管理功能。
LXC	LXC（Linux Container）是一种容器，使用内核虚拟化技术，可以提供轻量级的虚拟化，以便隔离进程和资源。
硬件接口（DI/DO，RS485等）	设备下行工业接口，开放给第三方应用使用，访问与网关相连的终端设备，开放的硬件接口见物理开放接口（注意：不同款型开放硬件接口存在差异）。

五、物理开放接口

六、注解

1、MQTT

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输协议），是一种基于发布/订阅（publish/subscribe）模式的"轻量级"通讯协议，该协议构建于TCP/IP协议上，由IBM在1999年发布。MQTT最大优点在于，可以以极少的代码和有限的带宽，为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。作为一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议，使其在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用。

MQTT是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的，这些特点使它适用范围非常广泛。在很多情况下，包括受限的环境中，如：机器与机器（M2M）通信和物联网（IoT）。其在，通过卫星链路通信传感器、偶尔拨号的医疗设备、智能家居、及一些小型化设备中已广泛使用。

2、MQTT Broker

MQTT 的通信是通过发布/订阅的方式来实现的，消息的发布方和订阅方通过这种方式来进行解耦，它们没有直接地连接，它们需要一个中间方。在 MQTT 里面我们称之为 Broker，用来进行消息的存储和转发。

发布方将消息发送到 Broker；

Broker 接收到消息以后，检查下都有哪些订阅方订阅了此类消息，然后将消息发送到这些订阅方；

订阅方从 Broker 获取该消息。

（1）MQTT Client

任何终端，嵌入式设备也好，服务器也好，只要运行了 MQTT 的库或者代码，我们都称为 MQTT 的 Client。Publisher 和 Subscriber 都属于 Client，Pushlisher 或者 Subscriber 只取决于该 Client 当前的状态——是在发布还是在订阅消息。当然，一个 Client 可以同时是 Publisher 和 Subscriber。

（2）MQTT Broker

Broker 负责接收 Publisher 的消息，并发送给相应的 Subscriber，它是整个 MQTT 订阅/发布的核心。在实际应用中，一个 MQTT Broker 还应该提供以下一些功能：

可以横向扩展，比如集群，来满足大量的 Client 接入；

可以扩展接入业务系统；

易于监控，满足高可用性。

3、LXC

LXC为Linux Container的简写。Linux Container容器是一种内核虚拟化技术，可以提供轻量级的虚拟化，以便隔离进程和资源，而且不需要提供指令解释机制以及全虚拟化的其他复杂性。相当于C++中的NameSpace。容器有效地将由单个操作系统管理的资源划分到孤立的组中，以更好地在孤立的组之间平衡有冲突的资源使用需求。与传统虚拟化技术相比，它的优势在于:

(1)与宿主机使用同一个内核，性能损耗小;

(2)不需要指令级模拟;

(3)不需要即时(Just-in-time)编译;

(4)容器可以在CPU核心的本地运行指令，不需要任何专门的解释机制;

(5)避免了准虚拟化和系统调用替换中的复杂性;

(6)轻量级隔离，在隔离的同时还提供共享机制，以实现容器与宿主机的资源共享。