По мере быстрого развития сети вещей (IoT) сотни миллионов устройств подключаются к интернету, генерируя и обрабатывая огромное количество данных. Традиционная вычислительная архитектура облаков сталкивается с множеством проблем, таких как пропускная способность, задержка и безопасность при обработке данных. Чтобы справиться с этими проблемами, были созданы маргинальные вычисления. Маргинальная вычислительная интеллектуальная шлюза, являемая важным компонентом маргинального вычисления, значительно повысила эффективность связи и общую производительность устройств, подключаемых к сети вещей. В этой статье подробно изучается вопрос о Том, как маргинальные вычисления интеллектуальных врат могут обеспечивать эффективную связь с устройствами сети вещей.
Вычисления по краям с обзором умных шлюзов
Расчет по краям
Маргинальные вычисления — это распределенная вычислительная парадигма, которая переносит вычислительные и хранительные ресурсы из централизованного центра данных в край сети, источник получения данных. Этот подход может значительно сократить задержки в передаче данных, повысить скорость отклика и возможность обработки в реальном времени.
Умный шлюз
Умные шлюзы — это ключевые аппаратные или программные устройства в вычислении по краям, ответственные за сетевое оборудование, подключенное к облакам. Он не только обладает функцией обработки данных и преобразования протоколов, но и может осуществлять локальное хранение и интеллектуальный анализ, что повышает эффективность связи и общее производительность системы.
Краевые вычисления ключевых характеристик интеллектуальных врат
1. Низкая задержка и высокая производительность пропускной способности: поскольку обработка данных осуществляется в пограничных узлах вблизи источников данных, умные шлюзы могут значительно сократить задержки передачи данных и увеличить эффективность использования пропускной способности.
2. обработка и хранение данных на местах: интеллектуальные порталы имеют возможность обработки и хранения данных на местах и способны выполнять анализ и принимать решения без необходимости передачи всех данных в облака, значительно облегчая бремя сети.
3. Преобразование протоколов и совместимость оборудования: интеллектуальные шлюзы поддерживают различные протоколы связи, такие как DMN601DWK-7, MQTT, CoAP, HTTP и т.
4. Безопасность данных и защита конфиденциальности: умные шлюзы предоставляют локальное шифрование данных и меры по контролю доступа, уменьшая риск утечки данных в процессе передачи, усиливая безопасность системы.
5. Интеллектуальный анализ и пограничный ии: с помощью технологии периферического ии, интеллектуальные порталы могут проводить анализ данных и машинное обучение на местах, чтобы обеспечить поддержку интеллектуальных решений в реальном времени.
Вычисление прикладных сцен на границах интеллектуальных врат
1. Интеллектуальные дома: в интеллектуальных системах вычисления по краям имеют возможность в реальном времени обработать данные, поступающие от различных сенсоров и устройств, таких как датчики температуры, камеры безопасности, умные магнитофоны и т.д. Например, когда камеры безопасности фиксируют аномальную активность, умные шлюзы могут мгновенно активировать сигнализацию, одновременно перемещая ключевые данные в облака для дальнейшего анализа и хранения.
2. Сеть промышленных объектов: в промышленной автоматизации и мониторинговых системах вычислительные интеллектуальные заслоны по краям могут в реальном времени собирать и обрабатывать данные, полученные от различных промышленных сенсоров и устройств, таких как температура, давление, вибрации, проведение локального анализа и прогноза неэффективности производства и своевременного обслуживания оборудования. Например, умные шлюзы могут отслеживать состояние оборудования на производственных линиях в реальном времени, предвидеть риски сбоев оборудования и заранее организовать обслуживание.
3. Интеллектуальные города: пограничные вычислительные интеллектуальные ворота для управления движением, мониторинга окружающей среды, общественной безопасности и т.д. С помощью обработки данных с камер и сенсоров в реальном времени, умный шлюз может оптимизировать управление транспортным сигналом и сократить объезды; Своевременное предупреждение об аномалиях качества воздуха посредством анализа данных сенсоров мониторинга окружающей среды; В сфере общественной безопасности умные шлюзы могут анализировать видео наблюдения в реальном времени и обнаруживать потенциальные угрозы безопасности.
4.медицинское здоровье: в дистанционном медицинском и медицинском мониторинге, пограничные заслоны используются для обработки и анализа физиологических данных пациентов в реальном времени, таких как сердцебиение, кровяное давление, сахар в крови и т.д. для обеспечения мониторинга здоровья и раннего предупреждения в реальном времени. Например, в сценарии семейной помощи умные врата могут собирать данные о здоровье пациентов, проводить предварительный анализ и незамедлительно информировать медицинский персонал при обнаружении аномалий.
5. Интеллектуальное сельское хозяйство: в интеллектуальном сельском хозяйстве пограничные интеллектуальные ворота используются для мониторинга и контроля сельскохозяйственной среды производства, таких как влажность почвы, температура, интенсивность света и т.д. Анализируя данные в реальном времени, умные затворы могут оптимизировать ирригацию, удобрения и окружающую среду для выращивания сельскохозяйственных культур, чтобы повысить эффективность и качество сельскохозяйственного производства. Например, умные ворота могут быть точными в сельском хозяйстве в соответствии с данными по влажности почвы, автоматическим контролем ирригационных систем.
Технологическая реализация вычислений по краям интеллектуальных врат
* архитектура.аппаратное обеспечение: аппаратное проектирование по краям интеллектуальных порталов (например, ARM, x86 и др), устройства хранения (например, SSD, память), различные коммуникационные интерфейсы (такие как ethernet, Wi-Fi, Zigbee, LoRa и т. Высокопроизводительный процессор обеспечивает высокую эффективность обработки данных, а многочисленные коммуникационные интерфейсы гарантируют совместимость с различными сетевыми устройствами.
2.архитектура программного обеспечения: архитектура программного обеспечения для умных шлюз включает в себя операционные системы (такие как Linux, RTOS и т.д.), промежуточные элементы, стеки протоколов и приложения. Операционная система обеспечивает аппаратное управление и диспетчерскую функцию миссии, промежуточные элементы и стеки протоколов поддерживают различные протоколы связи, в то время как прикладная программа отвечает за конкретные задачи обработки и анализа данных.
3. Периферийное ии и машинное обучение: периферический ии является важной характеристикой маргических вычислений интеллектуальных врат, которые позволяют проводить анализ данных и принимать решения в реальном времени, используя модели обучения машин на местах. Например, умные порталы могут использовать предварительно обученные модели для выполнения задач, таких как распознавание изображений, распознавание голоса, прогнозируемый анализ и т.д.
4. Безопасность и защита частной жизни: интеллектуальные шлюзы должны обеспечивать многоступенчатые меры безопасности, включая шифрование данных, идентификацию, контроль доступа, брандмауэр и обнаружение вторжений, с тем чтобы обеспечить безопасность данных и защиту частной жизни. В то же время умные шлюзы должны соответствовать соответствующим стандартам безопасности и нормам, таким как GDPR, HIPAA и т.д.
5. Дистанционное управление и обновление: для обеспечения долгосрочного стабильного функционирования интеллектуальных врат, очень важно дистанционное управление и обновление функций. С помощью удаленной управляемой платформы транспортный персонал может контролировать состояние интеллектуальных шлюзов в реальном времени, проводить настройки конфигурации и проверку на сбой; Через механизм обновления OTA (Over-The-Air) умные шлюзы автоматически загружаются и устанавливаются с новыми программами и прошивкой, сохраняя систему в безопасности.
Маргинальные вычисления задач и будущего развития интеллектуальных врат
проблем
1. Затраты на оборудование и энергопотребление: интеграция высокопроизводительных процессоров и различных коммуникационных интерфейсов увеличивает расходы и энергопотребление интеллектуальных врат, которые должны быть сбалансированы между производительностью и затратами.
2.сложность программного обеспечения: сложная архитектура программного обеспечения, вычисляемая по краям интеллектуальных шлюзов, требует поддержки различных протоколов связи, алгоритмов обработки данных и мер безопасности, что повышает сложность разработки и поддержания.
3. Последовательность и синхронизация данных: в краевой вычислительной архитектуре данные распределяются между несколькими краевыми узлами и облаками, и то, как обеспечить согласованность и синхронизацию данных является важной задачей.
Развитие будущего
• оптимизация оборудования: по мере развития технологии полупроводников, аппаратная производительность интеллектуальных шлюзов будет увеличиваться, в то время как затраты и энергопотребление будут еще ниже.
2. Инновации программного обеспечения: прогресс в области искусственного интеллекта и техники обучения машинам будет способствовать инновациям в программах, которые будут внедрять маргидные вычисления интеллектуальных порталов, повышать уровень интеллектуальной обработки данных и анализа.
3. Стандартизация и взаимодействие: по мере быстрого развития сети вещей стандартизация и взаимодействие в маргинальных расчетах интеллектуальных шлюзов становится все более важными, стимулируя бесшовное соединение и взаимодействие между различными устройствами и системами.
4. Повышение безопасности: по мере роста кибер-угрозы, безопасность умных врат будет продолжать усиливаться, используя более продвинутые алгоритмы шифрования и меры безопасности для защиты данных и систем.
5. Создание экосистем: расширение экосистем с маргинальными расчетами и интеллектуальными воротами, в которых будут участвовать больше производителей оборудования, разработчиков программного обеспечения и провайдеров услуг, чтобы совместно стимулировать развитие маргинальных вычислений и сетей.
вывод
Маргинальная вычислительная интеллектуальная заслона является важным компонентом маргинального вычисления, обеспечивая эффективную связь между объектами с помощью таких ключевых характеристик, как низкая задержка, высокая пропускная способность, обработка местных данных, преобразование протоколов, безопасность данных и интеллектуальный анализ. В ряде прикладных сценариев, таких как умные дома, сеть промышленных товаров, умные города, здравоохранение и мудрое сельское хозяйство, маргинальные вычислительные интеллектуальные ворота играют важную роль. Несмотря на такие проблемы, как стоимость оборудования, сложность программного обеспечения и целостность данных, перспективы развития маргинальных расчетов интеллектуальных врат огромны, поскольку технология продолжает развиваться. Будучи важной инфраструктурой в эпоху интернет-торговли, маргинальные вычислительные заграждения будут продолжать продвигать инновации и применение технологий, обеспечивающих доступ ко всем слоям общества, создавая больше ценностей.
SCXI-1141