39、边缘计算与能力导向架构的应用与设计

边缘计算与能力导向架构的应用与设计

1. 边缘计算的基础与特性

边缘计算是一种在数据生成和消费的上下文中进行的计算。与云计算不同，边缘计算将计算资源推送到靠近物理世界的地方，确保计算结果在物理环境中具有重要意义。边缘计算的特性包括上下文中的计算、面向能力、集中管理与分布式计算、安全性和异质性。

1.1 边缘计算的定义

边缘计算的关键在于上下文中的计算。它在现实世界的上下文中执行计算，响应物理世界的数据。边缘计算通常旨在提供即时响应，因此它在时间和空间上都与物理场景紧密耦合。例如，边缘计算可以在自动驾驶汽车中实现即时决策，而不需要将数据发送到云端进行处理后再返回。

1.2 边缘计算的特性

1.2.1 上下文中的计算

边缘计算强调与物理世界的联系。与云计算不同，边缘计算将计算带入现实世界情境。例如，当您使用移动电话作为导航设备时，移动电话使用卫星数据来确定您的物理位置，并将位置信息提供给导航软件，确保您沿正确路线前往目的地。

1.2.2 面向能力

边缘计算场景通常需要在有无云连接的情况下保持服务连续性。例如，一个需要面部检测能力的设备可能依赖于云服务进行面部检测，并在本地模型上进行回退，即使在与云断开连接或必须在低功耗设备上运行时，也能提供可能降级但连续的服务。从设备的角度来看，它需要检测面部的能力，而不在乎这个能力是作为服务提供还是本地调用。

1.2.3 集中管理，分布式计算

边缘计算场景涉及许多设备，因此高效的设备和工作负载管理是关键。管理许多分布式、异构设备且连接不稳定是一项挑战性任务。通常需要一个跨越多个物理集群的联邦