Introduzione all'architettura dei gateway di Edge Computing
L'architettura gateway dell'edge computing è un nuovo modello per fornire storage e un gran numero di attributi di calcolo intorno al sistema. Questo approccio avvicina lo storage e il calcolo al dispositivo, migliorando i tempi di risposta e riducendo la larghezza di banda. L'edge computing coinvolge tutti i tipi di calcolo ai margini della rete, al di fuori del cloud. L'edge time si occupa delle dinamiche in tempo reale generate dai sensori e dalle applicazioni in tempo reale. La presenza di un gran numero di dispositivi IoT spinge i requisiti di larghezza di banda a livelli estremi, con conseguente latenza. L'edge computing avvicina i servizi all'edge e ne migliora l'erogazione.
1. Fonti di dati/dispositivi
Le fonti di dati nell'ambiente di edge computing possono essere applicazioni, sensori, dispositivi e qualsiasi dispositivo di acquisizione dei dati. Tali dispositivi generano dati da diverse fonti. I database variano a seconda della funzione e della posizione. I vari dispositivi edge acquisiscono i dati e comunicano attraverso i protocolli IoT per inviare i dati al database. gateway edge. I protocolli utilizzati per la trasmissione dei dati possono essere Ethernet, Bluetooth, Wi-Fi, NFC, ZigBee, ecc. In parole povere, ogni dispositivo che genera dati sarà considerato un dispositivo edge.
2. Gateway di bordo
Il gateway edge funge da nodo tra il dispositivo edge e la rete centrale. La rete centrale è costituita da dispositivi perfettamente funzionanti con un'adeguata pre-elaborazione dei dati. I gateway edge vengono utilizzati per fornire interfaccia per le trasmissioni via cavo e via radio.
3.I vari standard utilizzati sono
Z-Wave (Z-Wave) : Z-Wave è utilizzato per la comunicazione punto-punto a 30 metri ed è specializzato per applicazioni di trasmissione di piccole dimensioni, come le applicazioni di controllo degli elettrodomestici. Z-Wave opera nel mezzo della banda ISM (circa 900 MHz) e consente una velocità di trasmissione di 40 kbps. Z-Wave è noto come la scelta migliore per la comunicazione degli elettrodomestici.
LTE-A (evoluzione a lungo termine avanzata)Il protocollo di comunicazione consiste in un insieme di vari protocolli utilizzati per la comunicazione e appartiene alla segnalazione e all'architettura delle macchine basate sull'IoT. È superiore ad altre soluzioni cellulari in termini di costo del servizio e scalabilità.
EPC Global: Il codice del dispositivo elettronico viene utilizzato per identificare gli articoli nella gestione della catena di fornitura e solo il numero di identificazione viene memorizzato sul tag RFID. L'architettura utilizza la tecnologia RFID e lettori e identificatori RFID di facile utilizzo per la condivisione delle informazioni. Questa architettura è riconosciuta come una tecnologia promettente per il futuro dell'Internet degli oggetti grazie alla sua apertura e scalabilità.
Bluetooth Low Power: Il Bluetooth Low Energy (BLE) o Smart Bluetooth utilizza segnali radio su brevi distanze e con requisiti energetici minimi. Il raggio d'azione è circa dieci volte superiore a quello della tecnologia Bluetooth classica. Presenta un numero di fattori di ritardo inferiore di 15 volte rispetto alla tecnologia Bluetooth classica.
Protocolli utilizzati
1. CoAP
CoAP è stato creato dall'IETF Constrained RESTful Environments (CoRE) Nei dispositivi e nelle applicazioni edge. il gruppo di lavoro ha stabilito un protocollo di livello applicativo. il CoAP propone un trasporto basato sulla situazione e sulle funzionalità dell'HTTP. (REST). REST È un protocollo di connessione cachable che si basa su un'architettura client-server stateless. Rappresenta il modo corretto per client e server di scambiare dati in aggiunta all'HTTP. È utilizzato nelle applicazioni di social network basate su dispositivi mobili e utilizza i metodi HTTP (get, post, put e delete) per ridurre la complessità.
2. MQTT
MQTT viene utilizzato per stabilire connessioni tra dispositivi embedded, reti di servizi e middleware. Operazioni di connessione basate su meccanismi di routing MQTT si rivela un eccellente protocollo di connettività per IoT e M2M.MQTT è costruito sulla base del protocollo TCP per dispositivi con bassa disponibilità di risorse, collegamenti inaffidabili o a bassa larghezza di banda.MQTT è costituito da sole tre parti: subscriber, uploader e proxy.
3. AMQP
AMQP è un protocollo di livello applicativo standard aperto dedicato agli ambienti orientati alle notizie. Garantisce che il linguaggio originale fornisca una comunicazione affidabile attraverso la messaggistica. incluso al massimo uno. almeno uno. e giusto. il protocollo affidabile TCP per lo scambio di messaggi.
Conclusione
L'edge computing è progettato per consentire alle applicazioni istantanee di lavorare in modo efficiente e di fornire risposte entro un determinato lasso di tempo. L'architettura del sistema si concentra sulla riduzione dell'utilizzo della larghezza di banda e sulla minimizzazione della latenza. L'architettura del gateway di edge computing può includere effetti basati sul cloud, poiché in molti casi, e in alcuni casi, le funzionalità del cloud non sono incluse nel modello di architettura edge.
Il fabric è dotato di una modesta interfaccia con i data center del cloud, che consente l'archiviazione permanente dei dati e altri servizi basati sul cloud. L'edge fabric è sufficientemente flessibile per aggiungere dispositivi provenienti da diversi ambienti eterogenei, fornendo una maggiore vicinanza ai dispositivi.