【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維技術(shù)峰會在北京召開。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，共同探索運維技術(shù)的新邊界。而在本次大會上，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)新實戰(zhàn)分會場”論壇上，來自九州云的黃舒泉就邊緣計算的話題進行了精彩演講。他的演講主要分為三個部分，即邊緣計算的興起、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

從云計算到邊緣計算

 眾所周知，云計算的概念是從上世紀60年代提出，到了上世紀90年代，開始有人把云的概念包裝出來。最早的云其實是基于虛擬化技術(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平臺上，而是在IBM的小型機、大型機上到了90年代，VMware才開始把虛擬化技術(shù)引入到x86平臺。也正是因為x86平臺對虛擬化技術(shù)有了更好的支持，包括KVM項目逐漸的成熟，才有了云計算的爆發(fā)。大概在2005-2006年的時候，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可以實現(xiàn)一整套的云計算平臺的搭建。OpenStack作為開源的云計算管理平臺，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技術(shù)。從這個時期開始，OpenStack成為了云計算開源領(lǐng)域的一個標準，接著才有了最近十年來云計算蓬勃的發(fā)展。

隨著云平臺的發(fā)展，對于自己業(yè)務(wù)要求比較高的企業(yè)可能會搭建私有云，主要供內(nèi)部的系統(tǒng)服務(wù)。而對于有能力、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，云計算是過去十年來的主導(dǎo)的計算模式，隨著移動端設(shè)備的發(fā)展，大部分的計算能力被放在了后端。云計算的發(fā)展催生了大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心，正是因為這種超大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心，才可以強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，降低總體的運營成本。

介紹完云計算的興起，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)力邊緣計算不是突然的決策，而是順理成章的事情。黃舒泉表示，云計算的架構(gòu)在邊緣計算領(lǐng)域也是可以復(fù)用的，為了更好的把價值提供給客戶，九州云把在云計算方面的積累，投入到邊緣計算項目中。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算的各個項目中。

九州云在能源行業(yè)、金融行業(yè)和運營商行業(yè)的市場占有率很高。這幾個行業(yè)在云計算的發(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，為邊緣計算創(chuàng)造了可能。邊緣計算的發(fā)展愿景是能夠?qū)崿F(xiàn)在邊緣端有一個靈活的框架來管理所有的網(wǎng)絡(luò)資源。OpenStack在邊緣計算領(lǐng)域同樣能發(fā)揮較大的優(yōu)勢。

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

邊緣計算是指在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的一側(cè)，采用網(wǎng)絡(luò)、計算、存儲、應(yīng)用核心能力為一體的開放平臺，就近提供最近端服務(wù)。談及邊緣計算的發(fā)展現(xiàn)狀，黃舒泉認為，邊緣計算指的是在云計算這一端的邊緣端，能夠有個靈活的軟件框架或者是架構(gòu)去管理在邊緣端所有計算存儲網(wǎng)絡(luò)的資源。所以邊緣的平臺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、計算存儲網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度。對于計算存儲網(wǎng)絡(luò)來說，每一種這樣三大資源其實都有非常復(fù)雜的表現(xiàn)形式。云計算跟邊緣計算在架構(gòu)上趨同，他們在某種程度上遇到的問題也類似。

邊緣計算在工業(yè)智能制造方面發(fā)揮的優(yōu)勢

黃舒泉對工業(yè)革命的發(fā)展歷程也進行了梳理，工業(yè)革命1.0無疑是蒸汽機的發(fā)明，工業(yè)革命為人們帶來了新的動力。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化設(shè)備，從而實現(xiàn)了大規(guī)模的生產(chǎn)。到工業(yè)革命3.0時，人們有了集成電路，能夠相對可編程地自動化實現(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。邊緣計算在其中扮演了什么樣的角色呢？邊緣計算就像我們的神經(jīng)末梢一樣，它賦予了我們在每一個聯(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，人的手指會本能的快速收回，這就是邊緣計算應(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算平臺進行分析，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，對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系來說，最基礎(chǔ)的就是邊緣計算層。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邊緣設(shè)備，并且把所有的數(shù)據(jù)進行匯總，匯總后可以使用工業(yè)PaaS平臺的工業(yè)特定領(lǐng)域的組件服務(wù)，如機器學(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，也可以制作一些報表，最后提供給企業(yè)負責(zé)人進行分析。此外，根據(jù)所有設(shè)備的傳感器情況分析設(shè)備的壽命來進行生產(chǎn)線的更替，對生產(chǎn)量進行預(yù)測等等。

最后，黃舒泉以紡織行業(yè)為例介紹了邊緣計算帶來的優(yōu)勢。紡織行業(yè)有個常見的工序叫做“驗布”，過去是通過人力，用肉眼觀察布匹上的瑕疵，進行挑選和改制布匹。如今，可以通過計算機視覺的方法，代替人力來驗布。九州云通過攝像頭來監(jiān)測滾動的布匹，一旦發(fā)現(xiàn)瑕疵，就立刻命令布匹停止?jié)L動，進而裁剪掉瑕疵點。當(dāng)采用邊緣云計算設(shè)備之后，可以在每一個驗布機上都安裝一個邊緣計算機，隨時發(fā)現(xiàn)布匹上的瑕疵，隨時修正。之后再把所有的數(shù)據(jù)上傳到中心云計算平臺，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)省時間和成本。

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