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边缘计算:将未来的计算力带到你的指尖

作者:啊川..
  • 2023-12-27
    陕西
  • 本文字数:2484 字

    阅读完需:约 8 分钟

前言

随着数字时代的不断发展,传统的云计算模式逐渐不能满足行业发展的需求,正是在这种背景下,边缘计算应时而生。




边缘计算是什么?

边缘计算(Edge Computing)它是一种分布式计算模型,将计算文档存储在接近数据库或数据应用程序的地区,以减少传输过程中数据的延迟和带宽耗费。边缘计算的核心思想是把计算资源与服务从传统的集中云计算数据中心拓展到贴近客户或设备的边缘部分,如边缘服务器、网关和智能终端。


边缘计算的目的是给予更快地响应时间和更强的用户体验,尤其是对于务必及时或低延迟数据处理的使用和服务。计算任务能够分布到边缘设备上,能够减少从设备到云服务的传送数据时长,减少网络拥塞和延迟。这是物联网(IoT)运用、实时监控剖析、智慧城市、自动驾驶等场景都非常有益。


边缘计算也可以提供线下操作技能,即便没有网络连接,边缘设备仍然能够开展当地操作解决方法。这对使用一些必须在线下环境或糟糕的网络场景下工作尤为重要。


边缘计算也与传统云计算相结合,形成了边缘与云之间的合作模式,称为边缘-云协同计算。在这种模式下,边缘设备能将部分计算任务卸载到云中予以处理,从而实现计算水准的灵活拓展与资源的改进与应用。

边缘计算与云计算的区别

计算位置及资源分配:云计算:云计算将大部分计算任务和数据解决集中在远程云主机上。用户数据连接访问云服务提供商的数据核心,并把数据上传至云中予以处理和存储。云计算增添了灵活的资源分配和集中的计算水准。边缘计算:边缘计算将一些计算任务和数据解决引向边缘设备和边缘节点,贴近数据的根源。数据解决在离数据源的边缘设备中,降低了传送数据的延迟和网络带宽的需求。边缘计算增添了更快地响应时间和本地计算水准。延迟及应用性:云计算:因为数据需要通过数据传送到云处理,云计算的延迟也很高。针对严苛应用延迟,属实时数据分析与控制系统,云计算可能无法满足及时要求。边缘计算:边缘计算将计算任务和数据解决引到更贴近数据根源的部分,能够实现较低的延迟和更快地响应时间。这对工业控制自动化、智慧交通和虚拟现实等实用情景尤为重要。

核心要点

边缘计算的关键点包含以下几方面:


边缘数据处理和存储:边缘计算将计算文档存储在接近数据库或数据应用程序的地区,并把数据处理和存储水准引向边缘服务器、网关和智能终端等网络边缘。这能够减少数据传输过程中的延迟和带宽耗费,并提供更快地响应时间和更强的用户体验。


实用性和低延迟:边缘计算的目的是达到实用性和低延迟的需求。在边缘设备上开展当地测算能够避免数据远程传输造成的延迟和网络拥塞。这对物联网设备、实时监控剖析等需要及时回应的应用场景至关重要。


线下操作能力:边缘设备具有线下操作能力,即便没有网络连接,还可以进行当地操作解决方法。这对于一些必须在线下环境或糟糕的网络场景下工作至关重要,能提高应用程序的靠谱性和灵活性。


边缘与云的合作:边缘计算和传统云计算的融合形成了边缘与云的合作模式。边缘设备能将部分测算任务卸载到云中予以处理,进行测算水准的灵活拓展与资源的改进与应用。这类合作方式能够提供更强的计算能力和资源管理,以满足不同场景的规定。


项目经验分享

以下是一个关于边缘计算项目示例,它涉及传感器数据采集、数据处理和与云端的通信:


边缘设备端代码
复制代码



```pythonimport randomimport timeimport requests
SENSOR_API_ENDPOINT = "http://localhost:8000/api/sensor-data"
def data_generator(): # 模拟传感器数据生成 while True: temperature = random.uniform(20, 40) humidity = random.uniform(30, 60) yield temperature, humidity time.sleep(1)
def process_data(temperature, humidity): # 数据处理函数 if temperature > 30: action = "开启风扇" else: action = "关闭风扇" return action
def send_data_to_cloud(temperature, humidity, action): # 将数据发送到云端 data = { "temperature": temperature, "humidity": humidity, "action": action } try: response = requests.post(SENSOR_API_ENDPOINT, json=data) if response.status_code == 200: print("数据已成功发送到云端") else: print("发送数据到云端失败") except requests.exceptions.RequestException as e: print("发送数据到云端失败:", str(e))
def main(): data_gen = data_generator() while True: temperature, humidity = next(data_gen) action = process_data(temperature, humidity) print(f"温度:{temperature:.2f}℃ 湿度:{humidity:.2f}% 动作:{action}") send_data_to_cloud(temperature, humidity, action) time.sleep(2)
if __name__ == "__main__": main()

复制代码


在这个示例中,我们假设边缘设备需要将传感器数据发送到云端进行进一步的处理和存储。SENSOR_API_ENDPOINT 是云端的 API 接口地址,边缘设备将数据以 JSON 格式通过 POST 请求发送给云端。


data_generator()函数模拟传感器数据的生成,每秒生成一个随机的温度和湿度值。process_data()函数根据温度数据判断是否需要开启风扇,并返回相应的动作。send_data_to_cloud()函数负责将数据发送到云端的 API 接口。


在 main()函数中,边缘设备不断获取数据并进行处理,然后打印出温度、湿度和动作信息,并将数据发送到云端。


请注意,实际项目中的边缘计算可能涉及更复杂的数据处理、算法运算、多个传感器的集成、安全性考虑等。此示例仅提供一个基本框架,具体的实现需要根据项目需求进行定制。


同时,在实际项目中,您需要根据实际情况编写云端的代码来接收和处理边缘设备发送的数据。此示例中的云端 API 接口地址仅作示意,您需要根据具体情况进行修改。

总结

边缘计算是一种新兴的计算模型,将计算任务和数据处理推向离数据产生源头更近的边缘设备或边缘节点,以实现低延迟、快速响应和本地计算能力。让我们一起关注边缘计算的发展,将未来的计算力带到你的指尖!


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