IoT邊緣設備起到的最基本的作用是連接IoT終端設備和遠程資源——與電信有線(xiàn)中心、工業(yè)I/O控制器和WiFi路由分別連接電話(huà)、工廠(chǎng)自動(dòng)化設備和家用計算機的方式有所不同。通過(guò)支持各種無(wú)線(xiàn)技術(shù)和協(xié)議，邊緣設備可以大大簡(jiǎn)化物聯(lián)網(wǎng)設備設計的要求，開(kāi)發(fā)者可以專(zhuān)注于物聯(lián)網(wǎng)系統中應用的設計而不是在無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)有限的選項上耗費時(shí)間。而且IoT的發(fā)展自然會(huì )帶動(dòng)邊緣設備的發(fā)展，除了基本的互連功能還需要支持更多的功能。  

 

 

物聯(lián)網(wǎng)應用在數百乃至數千個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感器節點(diǎn)大量的數據流效應的帶動(dòng)下快速發(fā)展，部署和維護這些大量的節點(diǎn)是一個(gè)巨大的挑戰，而且會(huì )影響整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統的成功。邊緣設備則提供了一種自然化的解決方案，通過(guò)提供本地主機可以實(shí)現大量設備的初始化調試并連接到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )上，后續可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)的方式對這些設備進(jìn)行更新。此外在云端服務(wù)器連接斷開(kāi)時(shí)，邊緣設備還能提供本地版本的基于云的服務(wù)，保持系統的正常操作。對于時(shí)間敏感的操作，邊緣設備還可以提供必要的本地化處理，從而支持很少延遲的反饋回路，有效的緩解了訪(fǎng)問(wèn)云端帶來(lái)的額外延遲。  

 

同時(shí)邊緣設備可以幫助確保從終端到云端所有部署、維護和正在運行的設備的安全，在劃分傳感器節點(diǎn)的子網(wǎng)時(shí)，邊緣設備本身會(huì )對一些較少拓撲的網(wǎng)絡(luò )提供一定程度的保護，防止黑客通過(guò)云直接攻擊大量的終端設備。通過(guò)將隔離和更高性能先結合，邊緣設備可以提供更強大的安全特性，從而可以有效的避免除致命攻擊外的所有惡意攻擊。  

 

邊緣設備還為開(kāi)發(fā)者提供了一種更有效的滿(mǎn)足新需求的方法，其中一個(gè)要求就是“隱私”，這是監管部門(mén)和消費者共同關(guān)注的問(wèn)題。歐盟通用數據保護條例計劃于2018年生效，這不僅對歐盟范圍內的公司實(shí)施這項法規，而且對所有處理歐盟范圍內的居民數據的組織同樣適用。因此諸如默認隱私這類(lèi)的概念以及數據最小化的隱私技術(shù)將被添加到物聯(lián)網(wǎng)系統設計的需求中，這些可能需要借助邊緣設備來(lái)實(shí)現。與此同時(shí)，數據工程師發(fā)現將詳細數據推送到云端的限制越來(lái)越多，物聯(lián)網(wǎng)解決方案需要在邊緣設備中集成諸如匿名機器學(xué)習、高級模式匹配等數據密集型算法。  

 

為了滿(mǎn)足各種各樣的需求，邊緣設備將在建立硬件設備的基礎上實(shí)現主機平臺和實(shí)時(shí)系統，同時(shí)采用應用處理器和微控制器（圖1），隨著(zhù)智能物聯(lián)網(wǎng)從云端擴展到邊緣提供，這些設備將能夠提供更強大的性能和更專(zhuān)業(yè)化的處理功能來(lái)支持安全、隱私和數據分析等功能涉及到的復雜算法。

 

圖1：采用應用處理器和無(wú)線(xiàn)微控制器，物聯(lián)網(wǎng)邊緣設備將主機系統的性能和I/O控制器的互連特性相結合，從而在物聯(lián)網(wǎng)系統中起到獨特的作用（來(lái)源：NXP半導體）

 

開(kāi)發(fā)者可以看到在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案中邊緣系統的重要性越來(lái)越明顯——從芯片到模塊、電路板卡以及具體的軟件應用。實(shí)際上ARM公司已經(jīng)將邊緣設備作為滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)需求的關(guān)鍵要素。隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)應用的不斷發(fā)展，邊緣設備將在滿(mǎn)足高效物聯(lián)網(wǎng)解決方案更多復雜需求方面發(fā)揮關(guān)鍵的作用。

 

 

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