物联网中的边缘计算介绍（二）【产品篇04】

三、边缘计算的想法和分享

在上章中也介绍了边缘计算的初步理解和PLC物联网智能网关的介绍，这些都是对于边缘计算的一个初步的探索。边缘计算的能力和发张方向不仅限于此，本人在18年设计物联网网关的时候对于网关需要承载的能力有下面几个方面：

1. 通信，是能实现或者支持多种通信方式，多种通信协议等。
2. 控制，能根据通信指令或传感器数据等直接处理好逻辑控制或提供应用，并且也能联动控制多个电控系统或者采集系统。
3. 存储，网关需要具有一定数据存储能力并且提供数据支持。
4. 计算，如果是多传感器的采集系统，需要提供数据融合的计算能力，某个特定的场景下的不同传感器数据应该都有一定的耦合性。另外还可以清洗无效数据，减少通信负载。
5. 安全，数据安全和控制权限毫无疑问的会越来越重要。

在边缘计算中，通信、控制、存储等都算是基本要求，也是当前正产品主要解决的部分，另外在多协议的支持也可以做在接入层的后端，在数据层之前即可。这些功能主要解决了物联网云端和终端之间的数据耦合性，市场上有万家来做不同的终端设备，传感类，控制类，执行类等等，也有多种的通信方式和协议，接口就RS2324/485、载波、CAN、以太网等等，协议还有MODEBUS、4-20mA、自定义字符串等等。在使用物联网接入之后，在云端需要处理的数据和业务是指数级的增加，结果物联网云端大部分能力是在做支持设备了。而物联网终端或网关的这些基本功能就会把千万种的信号量转化成统一的信息量的，任意厂商的电气监测传感器和协议，在物联网云端都是固定的电压电流等信息量，通过边缘侧来支持多设备多协议来给云端提供的是统一相同的格式数据，这个阿里云IOT云上的数据格式是使用的物模型的想法来源之一。通过标准统一的物模型来引导不同厂商的数据兼容和信号量统一，但是做不到的情况下可以增加一层边缘计算设备能解决。并且还可以在海量的数据中清洗出有效有价值的数据，减少物联网的通信负载。

当各个厂商也在引导边缘计算产品的建设，其中在智能家居的行业中，智能语音音箱的发展会是集成边缘计算的网关终端，当前市面上的天猫精灵和小爱音箱会是各个家居生态的代表。仅仅是语音的交互对于智能音箱是远远不够的，智能语音音箱会是集成了家中各个关联智能家居的控制入口，例如照明、空调、窗帘、热水器等等，小米的米家、阿里的阿里智能、华为的HiLink等生态。虽然各家生态是统一好通信方式和通信协议，但是具体的应用场景是各式各样的，就是需要各家智能音箱是如何适应和实现用户的需求。

在第一代的智能音箱，只需要做控制型即可，有命令就开灯有命令就关灯，交互的是单向的。而在连接多种多样的家用电器设备后是需要提供更加深层的应用体验才可能在智能家居行业有所突破，例如用户可能下班回家通过“回家”一句语音可以联动的执行开灯，热水器烧水，窗帘关闭以及空调调整合适温度的指令。这个组合逻辑可以是前期用户的自己设定，并且结合AI计算之后形成多个与用户相关性较高的场景应用，这些应用就直接存入在本地智能语音音箱这样的网关设备中。这些应用就是智能语音音箱边缘计算能力来提供的，音箱会是先探索和实现边缘计算的应用的物联网终端设备。

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四、延伸分享

边缘计算的后面发展的核心一定会是在“计算”这个方向上，相对于云计算，边缘计算可以是颗粒度较小的雾计算，也会有颗粒度更小的霾计算。网关级设备可以算是雾计算，是和云端、多电控系统、多采集系统等等直接连接，在网关终端把多种多样的信号量转成统一的信息量的设备，也可以反过来是通过云端的信息量来转成某个底层系统中具体的信号量。并且能根据专家经验、逻辑设计、AI计算等等形成应用直接存放在网关设备来直接提供应用和业务的使用。同时在一些监测系统中，可以在网关处直接清洗掉大量重复低价值的数据，把有效有价值的数据上传到云端，大大减少云端的计算压力和通信负载。

霾计算的概念可以是把计算能力再次下沉到传感器、控制器、执行器等具体的末端，例如自伺服电机可以把自带的伺服控制理解为霾计算的一种。也可以是传感器处增加数据分析和传感控制。在传感器末端，例如在剩余电流监测中，剩余电流的每次阶跃变化都可以是用电设备的接入拔出，突然损坏等等因素引起的，而长时间监测中稳定的增大又可能是和线路老化等等有关系。霾计算相当于能在传感器末端、执行器末端抓住一些微小的信号量，然后提交到云端进行统一的分析和专家分析等。

后面的物联网文章或多或少都会涉及到边缘计算，也会在后面穿插的介绍。另外后面分享“数据孪生”如何建立真实世界和数字世界的映射关系时，就需要涉及到边缘计算的说明。

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作者介绍

本人长期在事物联网行业从事产品开发、项目管理、技术开发等。有兴趣的伙伴可以一起交流和探讨物联网产品、技术、想法。请扫描下方二维码添加我个人微信和公众号。