智能物联网网关

边缘云原生：智能物联网Cloud Native at the Edge:Intelligent IoT GatewaysA Project CassiniReference Implementation履行摘要在物联网，因为规模，根底架组成本，对更高效力的需乞降对实时操作法度楷模的新要求，物联网放置正在将数据措置从云端转移到边缘端。原生云斥地手艺经由过程更轻松地在多样化，安然的生态系统中放置新的工作负载和处事来促进这类过渡。Arm的Cassini项目为在边缘端实现原生云的斥地供给了根底。经由过程实施Cassini项目，边缘斥地人员将能够操作更普遍多样性的底层硬件平台，同时受益于DevOps，活络软件和原生云编制为数据中心带来的立异。?更智能，可扩年夜且更矫捷的放置传统的物联网放置模子一贯是在边缘端操作各类毗连的端点生成数据，其中成本，设备尺寸和功耗是关头；然后在云端中对该数据进行操作，其中对电源，计较措置，存储容量有足够的成本可用于拟定抉择妄图和倡议响应。可是，有多种启事导致这类将数据从边缘端发送到云端进行措置的编制变得不成延续。1.????将数据传输到云端会增添功耗，因为无线通信会破耗能量来发送和领受数据，2.????在操作按千位收费的蜂窝汇集处事时，将数据传输到云端是很昂贵的。3.????跟着放置规模和规模的扩除夜，需要传输的除夜量数据可能会使通信根底结构不胜重负。不外，或许更首要的是，新兴的操作法度楷模依托边缘的实时处事，并操作机械进修和人工智能（ML / AI）进行实时抉择妄图。这些操作（例如航空电子，机械人手艺，自治，物流，能源输送）凡是触及对安然相当首要的操作，假定履行得太慢，可能会对人员和财富造成危险。这些操作法度楷模根柢没法忍耐将数据往返发送到云上的远程处事器所带来的延迟。为了在当地履行更多的数据措置和分化，物联网放置正在将更多的聪明带入物联网边缘。其功能是边缘端的提高的运营效力，实时操作的撑持和更快的抉择妄图。基于Arm的片上系统具有低功耗，紧凑的硬件设置设备放置和熟谙的软件工具链，很是适合用于智能物联网的边缘端。可是其在芯片级和板级上硬件实现的不合，和固件和中心件的改变，造成了纷歧致的问题，使斥地，放置和延续治理变得复杂。这些纷歧致（在良多方面都是建树这样一个布满活力且多样化的Arm生态系统以撑持异常普遍的操作法度楷模的必定功能）要求斥地人员花时刻在低层仓库上解决问题，这可能会使其从其他首要的使命（例如添加新功能和产物分歧化）上转移寄望力。我们所需要的是可依托的一致的根底，是以斥地人员可以专注于经由过程单一代码基所建树和放置新的工作负载和处事所带来的价值。一个不变的根底架构也使得将运维斥地和活络软件斥地的优势更轻松地操作到边缘端。操作云原外行艺，智能IoT边缘的斥地人员可以从比来几年来改变数据中心的同类新编制中受益，从而使软件移植，重用代码，实现延续斥地和放置变得加倍等闲。撑持云原生的促进了边缘的实时处事，并经由过程ML / AI增添了价值。?经由过程Cassini项目加速云原生的边缘计较Arm建树了Cassini项目来知足这一需求。这是一项周全的行业筹算，旨在将云原生体验带到边缘，以便斥地人员可以在多样化且安然的边缘生态系统中更轻松地放置工作负载和处事。经由过程在各类设备上实现规模性和安然性——这些设备被普遍的生态系统所撑持，并为不合的物联网操作法度楷模供给处事——Cassini项目将为行业带来一致性和可移植性，同时还可将云原生操作法度楷模迁移到边缘。例如，Cassini项目将使得在智能物联网边缘上放置软件加倍等闲，这是因为其硬件和固件将会操作尺度——这些尺度不单实现了安然且一致的操作，而且实现了不经改削的运行操作系统，操作法度楷模和其他现成软件的能力。Cassini项目还将使得物联网边缘的界说，测试和软件更新变得加倍等闲，这因为斥地人员将操作云原外行艺和可移植的商品软件组件，这些组件遮掩了暗藏的复杂性。这类基于尺度的编制将供给一个基准，使操作系统和虚拟化供给商更等闲撑持多种硬件架构，并将解锁基于云本机事理的全数生态系统，该生态系统撑持新的实时处事并操作机械进修/ 人工智能的工作负载。Cassini项目基于三个根底组件：健壮的尺度，经由过程认证法度楷模验证的安然操作法度楷模接口和微处事，和使云原生仓库成为边缘斥地一部门的参考解决方案。v? 尺度：Arm SystemReadyArmSystemReady方案是根底认证方案，它界说硬件和固件的小集。对硬件，本方案界说了通用的根底系统架构（BSA）和一组特定于市场的填补。对固件，根底启动要求（BBR）描述了基于尺度的启动编制和实现。低层的固件和硬件功能之间的尺度化使得现成的软件和社区的软件的刊行版和其他工作负载可以在各类Arm平台上无缝运行。v? 安然性: 平台安然架构（PSA）认证和安然平台抽象（PARSEC）这两项步履配合确保了所有毗连设备的安然性基线。平台安然架构（PSA）认证方案供给了一个安然框架和认证方案，可以对相信的设备根目录的实现质量进行客不美不美观评估，从而为成立相信的根底奠基根底。开源安然性平台抽象（PARSEC）方案以与平台和系统结构无关的编制为操作法度楷模供给安然的相信根抽象和公共运行安然处事，以实现操作法度楷模规模的安然性。v? 生态系统：云原声仓库和参考实现鉴于Cassini方案其他根底组件在硬件，固件和安然性方面的一致性，将凡是在云端操作的现代软件斥地和放置编制操作于边缘端酿成可能。例如，Cassini方案使斥地人员更等闲操作云原外行艺（例如面向处事的系统结构，容器调剂和延续集成和延续交付（CI/CD）流水线）来简化斥地并加速放置。Cassini方案还使软件供给商更等闲供给可移植的解决方案，这些解决方案易于集成到较除夜的系统中，而且无需在每台设备长进行改削便可运行。这在诸如智能城市之类的除夜规模放置中出格首要，在该城市中，跨多个相差很除夜的设备，或微型处事器，一个中心实体治理其普遍的处事和操作法度楷模。作为Cassini方案的一部门，Arm积极与各类生态系统合作火伴合作，以构建和交付参考平台。这些平台操作Cassini方案作为根基来解决边缘的特定用例。它们供给了概念证实，而且在良多气象下，还搜罗现实可用的开源代码或新产物样片。?这对物联网放置意味着甚么????????????? 有了Cassini方案，设计，启动，治理，呵护和扩年夜物联网放置将加倍等闲且更具成本效益。Cassini方案将为操作云原生和活络软件编制的斥地人员供给统一种体验，同时连结Arm产物多样性和布满活力的生态系统的价值。智能物联网边缘的制造商将可操作更多特定于操作法度楷模的尺度产物（ASSPs），而且可以更轻松地将这些产物集成到他们的系统中，而不管他们选择了甚么操作系统。削减硬件层面的摩擦，和增添软件层面的可移植性，将使呵护跨平台的产物变得加倍等闲，并具有更除夜的可扩年夜性，这是因为该方案削减了对特定于产物的在软件和微调剂集成上的改变进行呵护的需求。一样，Cassini方案供给的一致性将使将传统上在x86架构上斥地的云原生仓库移植到基于Arm的设备上变得加倍等闲。反过来，这将扩年夜Arm边缘生态系统，就像数据中心空间中云原生的斥地已为Arm扩年夜了选项一样。?切实益处这些各类优势将使边缘成为撑持新的和新兴的实时处事所需的焦点根底架构，并为边缘为中心的立异斥地新的机缘。此外，经由过程能够跨边缘的多个产物和平台无缝切换，并能够以不异的一致性治理各类设备，斥地人员将有更多时刻专注于分歧化，而且能够释放现代物联网放置的附加值：v? 提高运营效力因为智能使措置和存储更接近边缘，是以可以更快地做出抉择妄图，而且可以更快地做出响应。能够在边缘而不是在云中进行抉择妄图，可以削减延迟并实现新操作法度楷模（出格是在工业规模）所需的实时响应。v? 撑持多租户将智能与数据更接近意味着可使更除夜都据（出格是凡是不会转移到云中的数据）变得加倍有用。智能物联网边缘可以措置此数据，以获得更多更好的不雅概念，并撑持多租户操作，其中不异的数据集可用于撑持多个操作法度楷模。这增添了处事选项并创作发现了新的收入来历。v? 矫捷的可扩年夜性无需破钞更多的云周期来撑持增添，斥地人员可操作更当地化和更邃密的放置编制来快速，经济高效地扩年夜操作法度楷模并扩除夜笼盖规模。同时，分布式计较意味着可以在全数边缘进行抉择妄图，而不单仅是在单个基于云的位置进行抉择妄图。v? 优化的放置成本操作可扩年夜的，基于尺度的编制进行斥地可以俭仆项目每个阶段的时刻和精神，并可以进行更除夜的设计优化。反过来，这又下降了整体具有成本，并俭仆了硬件，处事，通信，功耗，靠得住性等。v? 强除夜的设备治理物联网的增添凡是因为窘蹙统一性和对微不美不美观组件（从操作系统，操作法度楷模撑持平台到设备自己）进行微治理的需求而遭到阻碍。借助Cassini方案，可以以不异的编制治理所有设备，并操作不异的处事来实现无缝扩年夜。斥地人员可以在全数Arm生态系统中操作单一代码库，从而增强其现有处事并扩年夜到新市场。v? 正常运行时刻更长分布式计较意味着使命在云和边缘之间共享。二者连结毗连，但彼此自力，是以边缘的某一部门的故障不会封锁全数运行。远离一切都驻留在云中的集中式计较，这使边缘端的放置不等闲承受停机的影响。??软件正常运行（JustWorks）下图显示了Cassini方案若何实现无缝移植，是以软件“正常工作”。绿色框暗示放置在不合设备类型上的一样的操作法度楷模。经由过程Cassini方案为延续运行供给了根底，基于此根底，不异的操作法度楷模，客户端或设备治理功能可以在任何设备上启动，而不管其CPU或OS虚拟机治理法度楷模若何。跨边缘运行云原生操作法度楷模：Cassini方案为物联网工作负载供给了一种云原生斥地编制。?真实案例：采纳研华的聪明农业斥地人员可操作Arm生态系统合作火伴供给的特定于行业的解决方案来构建Cassini方案，例如研华（Advantech），这是为物联网系统集成商供给嵌入式和自动化解决方案平台的领先供给商。该图显示了一个示例用例，其中搜罗一个物联网边缘，用于治理温室中的数据汇集，分化和反映。?经由过水平歧的I / O接口从多个不合的传感器获得数据，将数据转换为适当的和谈以进行进一步的数据分化，然后采纳需要的编制来节制成长气象。因为仅需要搜罗与云相关的数据，是以使得向云端的数据传输加倍高效。研华的编制简化了斥地并俭仆了时刻，因为良多前期工作已完成。研华供给了一个带有用于毗连传感器的I / O的ArmCortex-A“盒子”，和一个具有预集成I / O和LTE蜂窝通信驱动法度楷模的机能优化的BSP。操作软件成立AIM-Linux上，这个基于Yocto的平台可为每个芯片合作火伴建树优化的Linux内核和外围设备。AIM-Linux还搜罗一个操作法度楷模附加处事，使您可以轻松地操作诊断和设备治理等有用功能扩年夜操作法度楷模。例如，研华的EdgeAI软件包撑持其他AI功能，例如深度进修，计较机视觉，多媒体和记忆，是以放置可以轻松添加AI驱动的功能，例如带有视频分化功能的安然摄像机，以识他人甚么时辰进入或退出温室。全数研华解决方案都成立在Cassini方案的根底上，是以斥地人员可操作他们选择的任何Arm实现，快速地从原型过渡到出产。研华撑持多种行业特定的操作，搜罗运输，医疗和自动化和中心件选项，例如汇集，安然性和视频加速。尽人皆知的Cassini方案真实的价值在于可移植性，因为完全的软件仓库可操作于全数研华产物组合。借助Cassini方案的设备，可以将不异的解决方案移植到研华的入门级低成本上，以撑持少于十二个传感器；并移植到其高端产物线上，这些产物经由过程网状汇集毗连数百个传感器和其他。有了Cassini方案，小型的家庭农场可操作与除夜的农业机构不异的物联网手艺。??奉告我们你的设法我们很孤高能够在Cassini项方针撑持者中汲引一些有影响力的手艺率领者。相当首要的是我们合作火伴的反馈。我们接待您的回应并追求对我们供给的信息的评论。我们期待着在边缘收到设法和设法，和若何地确保和操作它。要与我们分享您的反馈，我们礼聘您发送电子邮件至project-cassini@arm.com。?下一步要体味有关Cassini项目及其与物联网边缘的关系的更多信息，请访谒www.arm.com/project-cassini