1、边缘服务行业发展趋势

设备上云与产业数字化转型加速常态化、对时延和成本有刚需的下游应用场景走向成熟、5G MEC等新技术加持”等因素驱动下，云边协同大势所趋，边缘云服务市场快速增长。IDC预测，至2025年有超过500亿设备联网，其中超过50%数据需要在边缘进行分析、处理与存在。

Gartner数据显示，到2021年底将有超过50%的大型企业部署至少一个边缘计算应用；到2023年底，50%以上的大型企业将至少部署6个用于物联网或沉浸式体验的边缘计算应用。

同时边缘服务发展也存在低时延、海量数据、隐私安全、本地自治要求。

2、IoT边缘服务介绍

IoT边缘（IoT Edge），是边缘计算在物联网行业的应用。IoT Edge作为物联网边缘“小脑”，在靠近物或数据源头的边缘侧，融合网络、计算、存储、应用核心能力的开放平台，就近提供计算和智能服务，满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。

3、产品优势

3.1、支持容器化或进程级的边云协同

边云协同：云服务下发配知道边缘网管，远程应用部署、状态监控、运维管理等，边缘网管上报数据到云服务，云/边支持双向高效通讯、低时延处理、高可靠同步配置实现协同；

3.2、通过插件生态实现泛协议接入

生态伙伴基于 IoT 边缘服务提供的 SDK 开发协议插件，可以独立上架到华为云严选市场，客户购买后 IoT 边缘服务拉去插件部署到边缘节点，现场设备按协议接入边缘节点，解析后转换成标准数据上下行；

3.3、数据在边缘侧可实现灵活流转

IoT Edge 云服务可配置边缘应用之间的数据流转规格，制定消息来源与目标。配置完成后，规则自动下发给边缘侧执行；

3.4、支持轻量级数据清晰和规则

• 降频

loT Edge云服务控制台上配置数据清洗规则，同步给边缘侧执行，清洗后的数据上云。

• 数据去重

为减轻云平台的性能压力，自定义数据上报周期，降低上报频率。

• 数据过滤

支持按属性设置过滤条件，满足条件的数据，执行清洗动作。

• 数据聚合

将原始数据属性合并，聚合成目标属性。

3.5、本地自治实现低时延的边缘计算

• 设备和数据统一在云端管理
• 规则云端配置，边缘执行
• 边缘支持离线自治，设备和数据本地管理
• 已发下规则和模型正常运行，业务无损，自动保存数据

3.6、支持设备和子系统数采，整合IT/OT物联网数据

IT/OT数据采集：

• 同一套框架，支持工业MQTT、Modbus、OPC UA等标准协议，支持第三方协议动态扩展，支持工业MES、ERP等系统的接口对接；
• IT/OT物联网数据上云后，经过loT平台融合，提供标准物模型接口，实现数据端到云的业务闭环；
• OT数采：通过串口/网吕等对接PLC/注塑机/CNC/上位机等，解析行业协议或私有协议。

3.7、构筑端、边、云一体的安全能力

从安全角度进行安全防护；

• 在设备侧针对设备异常进行检测
• 在边缘接入侧针对认证进行鉴权
• 在网关上报时，针对通讯链路隔离、加密传输等方式保证安全性
• 在华为云loT平台侧进行安全运维审计、数据上行下管控

4、服务应用场景

loT边缘主要应用在数据传输量大，安全与隐私保护要求高，数据需要实时处理等行业或应用场景。例如智慧交通、智慧城市、智慧园区、能源电力等。

4.1、智慧交通

• 客户痛点
• 多品牌摄像头、传感器等设备的集成周期长
• 本地业务无法自闭环、时延长
• 边缘应用无法在云端大规模分发部署
• 边缘应用无法在云端大规模分发部署
• 缺少本地只能计算、视频分析等算法
• 边缘价值
• 支持低延边缘业务决策和闭环，自治运行
• 提供大规模分发边缘应用的能力，实现边缘应用的统一管控
• 支持运行多场景的道路交通事件智能算法，云网协同
• 云端开发智能算法，下发场景边缘侧执行
• 场景特点
• 边缘侧本地算力要求高，能够运行智能算法，本地可业务闭环
• 对时延要求搞，需要保证通信的稳定性和可靠性
• 多个边缘应用协同，数据流打通
  

4.2、 智慧园区

• 客户痛点
• 设备和仔细听种类多，数据集成周期长，成本高
• 物联网设备与视频设备独立烟囱式接入，缺少统一设备管理
• 园区总部与各个子园区缺少物联网多协同管理
• 消防、安防等设备联动要求本地运行
• 边缘价值
• 提供泛化接入能力，采集园区各种设备和子系统数据
• 支持人脸、车辆识别算法下沉边缘，秒级时延体验
• 支持离线运行入侵监测、消防告警等场景规则
• 场景特点
• 企业内网需要对接多个系统，每个系统背后是各类物联网设备
• 企业数据比较封闭，一般不能直接与公有云通信
• 边缘网关要部署在客户现场，企业内网
• 边缘接入的数据，要统一汇聚到IOC，由 IOC 协调对接各云服务
  

4.3、 智能制造

• 客户痛点
• 无统一标准协议，老旧设备无法上云
• 数据采集量大，回传带宽成本高
• 数采网关无远程运维能力，运维成本高
• 业务系统烟囱式，系统之间数据断点
• 边缘价值
• 在客户现场提供数据采集能力，把工业设备按协议采集
• 在边缘侧将数据路由到指定应用，最终由应用业务闭环
• 煤矿、钢铁、玻璃等项目，围绕行业解决方案，把数采作为入口切进去
• 场景特点
• 在客户工厂，有新老设备，协议不一，原厂七国八制
• 本地数据量大，对数据采集的频率、并发、时延等要求高
• 以监控设备运行状态、质量回溯分析、反向控制等参数为主
• 存在离散制造、流程制造两大场景，涉及硬件协议采集、上位机采集、数据库采集等多种方式
  

5、操作指导

5.1、开发环境准备

• 已注册华为云帐号，且已完成实名认证。
• 已开通设备接入IoTDA服务和IoT边缘IoTEdge服务。

访问IoT边缘IoTEdge服务产品首页，单击“立即使用”，进入IoT边缘服务控制台，单击页面右上角“开通服务”，即可自助开通服务。

插件环境准备如下：

5.2、操作简介

本操作将指导大家搭建一个基于IT应用集成开发IoT边缘服务场景介绍。

5.3、创建边缘节点

注册标准版节点

1. 访问IoT边缘，单击“立即使用”进入IoT边缘控制台。
2. 选择左侧导航栏“IoT边缘 > 边缘节点”进入页面，单击右上角“注册节点”。
3. 根据页面提示填写参数，勾选右下角“《华为云服务等级协议》”单击“下一步”配置节点数据。

填写配置节点数据信息后，单击“立即创建”。

选择创建产品，输入相应产品名称，选择相应格式；

选择下一步后可发现设备已创建。

5.4、部署镜像包

在IoT边缘控制台上将已创建的自定义应用部署到指定边缘节点中，即进程包插件将在边缘节点上以进程身份运行。

1. 访问IoT边缘，单击“立即使用”进入IoT边缘控制台。
2. 选择左侧导航栏的“IoT边缘>边缘节点”，选择您的边缘节点名称，进入节点详情页。
3. 选择左侧导航栏“应用模块 > 模块管理”页签，单击“部署应用”，将制作的自定义应用部署到边缘节点上运行。

等待5秒后，刷新应用界面，可看到部署的自定义应用的实例状态为“运行中”，表明该进程包插件已运行起来。

登录边缘节点服务器后台系统，执行命令，可查看边缘节点服务器上运行进程。

5.5、 部署插件

在IoT边缘控制台上将已创建的自定义应用部署到指定边缘节点中，即进程包插件将在边缘节点上以进程身份运行。

1. 访问IoT边缘，单击“立即使用”进入IoT边缘控制台。
2. 选择左侧导航栏的“IoT边缘>边缘节点”，选择您的边缘节点名称，进入节点详情页。
3. 选择左侧导航栏“应用模块 > 模块管理”页签，单击“部署应用”，将制作的自定义应用部署到边缘节点上运行。

部署完成后，可发现设备已加入loT平台中。

6、小结

华为云IoT边缘是一组软件产品，包含云服务、边缘运行时软件、边缘模块应用，将云端能力快速拓展至边缘，提供数据采集、低时延自治、云边协同、边缘计算等能力，广泛应用在园区、城市、工业等场景，作为数据源切入点，主要解决客户对设备上云、本地计算、数据预处理等问题。

本文参与华为云社区【内容共创】活动第20期。
https://bbs.huaweicloud.cn/blogs/374925

任务23：一节课入门华为云IoT边缘服务