作為5G中的關(guān)鍵技術(shù)，邊緣計(jì)算是目前各個(gè)行業(yè)研究的熱點(diǎn)。具有邊緣計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)也應(yīng)用廣泛，目前城市工地，教育，醫(yī)療，能源等行業(yè)已經(jīng)有了一定的應(yīng)用。那么邊緣計(jì)算的網(wǎng)關(guān)有哪些類型和特點(diǎn)？

1 什么是邊緣計(jì)算

邊緣計(jì)算是在靠近終端的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)提供IT(Information Technology)服務(wù)環(huán)境與云計(jì)算功能的新的計(jì)算范式。邊緣計(jì)算通過(guò)在靠近用戶側(cè)的網(wǎng)絡(luò)邊緣提供存儲(chǔ)、計(jì)算與通信資源，不僅可以減小用戶端的請(qǐng)求響應(yīng)時(shí)延，改善用戶服務(wù)體驗(yàn)，而且能夠有效緩解核心網(wǎng)的負(fù)載。

邊緣計(jì)算系統(tǒng)架構(gòu)主要包括核心網(wǎng)、宏基站(MacroBaseStation,MBS)、MEC服務(wù)器和終端用戶設(shè)備等。MEC服務(wù)器部署在宏基站上，當(dāng)終端用戶設(shè)備無(wú)法處理自身的計(jì)算任務(wù)時(shí)，則通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上傳至靠近終端用戶的MEC服務(wù)器進(jìn)行處理，而無(wú)需向遠(yuǎn)端的核心網(wǎng)發(fā)送任務(wù)請(qǐng)求。

2邊緣計(jì)算跟物聯(lián)網(wǎng)有什么關(guān)系呢?

隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用不斷發(fā)展, 各類應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)上云，當(dāng)接入設(shè)備數(shù)量達(dá)到一定量給后，對(duì)服務(wù)端處理能力的要求指數(shù)級(jí)提升。例:車聯(lián)網(wǎng)無(wú)人駕駛、工業(yè)4.0工業(yè)生產(chǎn)線控制、智慧消防等，這些應(yīng)用都要求高效率、低延時(shí)、大流量運(yùn)算處理要求.。因此就要求邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)提供設(shè)備邊的處理、存儲(chǔ)、控制能力，以提升整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、反饋、處理、控制效率。

2020年12月，邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(ECC)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(AII)聯(lián)合發(fā)布了《邊緣計(jì)算與云計(jì)算協(xié)同白皮書2.0》——邊緣計(jì)算2.0版本：邊緣計(jì)算主要包括云邊緣、邊緣云和邊緣網(wǎng)關(guān)三類落地形態(tài);以“邊云協(xié)同”和“邊緣智能”為核心能力發(fā)展方向;軟件平臺(tái)需要考慮導(dǎo)入云理念、云架構(gòu)、云技術(shù)，提供端到端實(shí)時(shí)、協(xié)同式智能、可信賴、可動(dòng)態(tài)重置等能力;硬件平臺(tái)需要考慮異構(gòu)計(jì)算能力，如鯤鵬、ARM、X86、GPU、NPU、FPGA等。

3 具有邊緣計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)應(yīng)用場(chǎng)景

2019年，我國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商正式宣布5G商用，而5G的規(guī)模商用，應(yīng)用才是關(guān)鍵。MEC憑借自身具有的低時(shí)延、高帶寬可用性和高計(jì)算能力優(yōu)勢(shì)，成為解決這類需求的必然選擇，推動(dòng)各類新型應(yīng)用的發(fā)展。主要有以下三種典型的邊緣計(jì)算應(yīng)用場(chǎng)景。

(1)車聯(lián)網(wǎng)

車聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)車輛與周圍事物通信的技術(shù)，通過(guò)車輛與周圍車輛、路側(cè)單元、智能手機(jī)等終端之間的數(shù)據(jù)信息交換提高道路服務(wù)安全。同時(shí)可以為車輛提供多樣的增值服務(wù)，例如空閑停車位查找、道路行駛狀況共享和各種娛樂(lè)服務(wù)。隨著汽車的大量普及，接入網(wǎng)絡(luò)的車輛不斷增加，網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生了大量的通信數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的云計(jì)算處理方式無(wú)法滿足車聯(lián)網(wǎng)的低時(shí)延需求。在此背景下，將邊緣計(jì)算與車聯(lián)網(wǎng)融合，利用車載傳感器感知周圍環(huán)境，通過(guò)部署在靠近車輛的路側(cè)單元上的MEC服務(wù)器處理并分析收集到的數(shù)據(jù)，以廣播方式告知給周圍的其他車輛，降低車輛服務(wù)響應(yīng)時(shí)延，實(shí)現(xiàn)車輛之間的高效互聯(lián)與信息共享，提高用戶體驗(yàn)質(zhì)量。

(2)視頻數(shù)據(jù)處理

視頻流量占移動(dòng)數(shù)據(jù)流量的絕大部分，用戶通過(guò)直播方式進(jìn)行視頻觀看時(shí)，基于傳輸控制協(xié)議(TransmissionControlProtocol,TCP)和超文本傳輸協(xié)議(HyperTextTransferProtocol,HTTP)的傳統(tǒng)內(nèi)容下載方式無(wú)法適應(yīng)無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的變化，網(wǎng)絡(luò)中終端設(shè)備數(shù)量的變化會(huì)引起鏈路容量變化。此外，長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)傳輸會(huì)造成很大的時(shí)延，導(dǎo)致用戶體驗(yàn)不佳。通過(guò)基于內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(ContentDeliveryNetwork,CDN)的分發(fā)機(jī)制來(lái)解決上述問(wèn)題，但是CDN分發(fā)機(jī)制仍然無(wú)法滿足用戶視頻請(qǐng)求的實(shí)時(shí)性和流暢性需求。于是進(jìn)一步引入了移動(dòng)邊緣計(jì)算，用戶從距離自身較近的MEC服務(wù)器獲取視頻數(shù)據(jù)，可以減少視頻傳輸時(shí)延。另外，通過(guò)移動(dòng)邊緣計(jì)算緩存技術(shù)可以將一些熱點(diǎn)內(nèi)容緩存至MEC服務(wù)器，減少內(nèi)容的重復(fù)傳輸，節(jié)約回程鏈路帶寬。移動(dòng)邊緣計(jì)算的引進(jìn)使得視頻數(shù)據(jù)的處理更加快速高效。

(3)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)各類傳感器與各學(xué)科領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)融合實(shí)現(xiàn)智能化工業(yè)操作的技術(shù)。在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)于操作的準(zhǔn)確性和安全性要求都非常高，此外，還要求對(duì)于整個(gè)工業(yè)操作過(guò)程能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與控制。因此，將移動(dòng)邊緣計(jì)算應(yīng)用在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)成了必然選擇。通過(guò)在MEC服務(wù)器處理工業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)的報(bào)警、故障分析等情況可以更快的完成數(shù)據(jù)處理，作出決策，改善系統(tǒng)性能，增加邊緣處理的彈性。在靠近數(shù)據(jù)生產(chǎn)者的MEC服務(wù)器處理數(shù)據(jù)，減少了與云中心的通信，不僅節(jié)約了邊緣設(shè)備到數(shù)據(jù)中心的傳輸帶寬，還避免了遠(yuǎn)距離傳輸過(guò)程中數(shù)據(jù)暴露的風(fēng)險(xiǎn)。因此邊緣計(jì)算對(duì)于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展具有重要的價(jià)值。

物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)特點(diǎn)

1、ARM架構(gòu)處理器，強(qiáng)大邊緣計(jì)算能力

ARM高端CPU,強(qiáng)大邊緣計(jì)算能力，有效分擔(dān)云端壓力；Linux系統(tǒng)，集成Python開發(fā)環(huán)境和C語(yǔ)言開發(fā)環(huán)境， 提供標(biāo)準(zhǔn)API接口，方便項(xiàng)目二次開發(fā)應(yīng)用。

2、豐富接口方便現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備廣泛接入

配備豐富的行業(yè)應(yīng)用接口，包括7路千兆LAN口、1路千兆WAN口、2路千兆光口、2路RS232、4路RS485、3路ADC、4路DI、5路繼電器輸出、4路PoE供電等。智慧燈桿上眾多設(shè)備包括：傳感器、視頻監(jiān)控、環(huán)保監(jiān)測(cè)、氣象監(jiān)測(cè)、工業(yè)設(shè)備、等，眾多設(shè)備可以通過(guò)式接入.

3.支持MQTT，兼容協(xié)議廣、開放包容，平滑接入各種云平臺(tái)

 · 支持MQTT，與阿里云、百度云、華為云、亞馬遜云等第三方云平臺(tái)平滑對(duì)接；

 · 支持國(guó)內(nèi)主流組態(tài)軟件：組態(tài)王、三維力控、易控等;

 · 可與企業(yè)研發(fā)建設(shè)的私有云平臺(tái)匹配對(duì)接；

 · 支持主流工業(yè)通信協(xié)議，支持定制私有通信協(xié)議；下行支持透?jìng)?、MODBUS、ZHA，TCP/IP、MQTT等;

4. 兼容多種通信方式，技術(shù)保障無(wú)線通信

 · 集成多種通信方式，下行支持ZigBee、LoRa、藍(lán)牙、LoRaWAN等; 上行支持4G（5G可選）、WiFi、NET等;

 · 支持有線和無(wú)線互為備份?？蛇x配GPS定位?？蛇x配4G轉(zhuǎn)WIFI，快速構(gòu)建工業(yè)級(jí)WIFI網(wǎng)絡(luò)；

 · 具有軟件看門狗與硬件看門狗技術(shù)，設(shè)備自動(dòng)監(jiān)測(cè)工作狀態(tài)，智能喚醒或硬件斷電重啟，確保網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)正常運(yùn)行；

 · 支持PPP層心跳、ICMP探測(cè)、TCP Keepalive以及應(yīng)用層心跳等多級(jí)鏈路檢測(cè)機(jī)制，故障自恢復(fù)，掉線重連，維持無(wú)線連接；