快速了解華為云IoT邊緣服務(wù)
初識華為云IoT邊緣
基于IoT邊緣實現(xiàn)IT&OT數(shù)采融合
IoT邊緣計算硬件
首先先了解清楚什么是物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算，IoT邊緣（IoT Edge），是邊緣計算在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的應(yīng)用。IoT Edge作為物聯(lián)網(wǎng)邊緣“小腦”，在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的邊緣側(cè)，融合網(wǎng)絡(luò)、計算、存儲、應(yīng)用核心能力的開放平臺，就近提供計算和智能服務(wù)，滿足行業(yè)在實時業(yè)務(wù)、應(yīng)用智能、安全與隱私保護等方面的基本需求。
邊緣相關(guān)的硬件，主要是指物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算網(wǎng)關(guān)，它是用于實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、遠程控制的無線通信終端，且具有豐富的數(shù)據(jù)采集協(xié)議、云平臺通信協(xié)議。如OPC、Modbus、TCP、PLC、MQTT、JSON、HTTP等。
華為云IoT邊緣對物聯(lián)網(wǎng)邊緣網(wǎng)關(guān)的硬件規(guī)格要求說明
IoT邊緣支持的操作系統(tǒng)有：Huawei Cloud EulerOS、CentOS、 Ubuntu、EulerOS、Debian、OpenEuler、可信國產(chǎn)操作系統(tǒng)等，經(jīng)過實測驗證的版本如表2所示。
IoT邊緣服務(wù)是軟件，需要部署在硬件上，支持兩種硬件規(guī)格，一種是容器化，一種是非容器化（進程級），其硬件規(guī)格和運行環(huán)境要求如表1和表3所示。
注：如需邊緣節(jié)點的主備方案，則要預(yù)留備節(jié)點的硬件資源，規(guī)格與主節(jié)點一致。
表1?IoT邊緣對各場景下的網(wǎng)關(guān)硬件規(guī)格要求
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場景
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規(guī)格要求
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CPU架構(gòu)
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CPU核心數(shù)
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RAM內(nèi)存
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磁盤存儲空間
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備注
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|---|---|---|---|---|---|---|
僅應(yīng)用托管 |
容器底座部署起步規(guī)格 |
x86_64、ARM |
1U |
256M |
>2G |
Docker環(huán)境 |
進程底座部署起步規(guī)格 |
x86_32 |
1U |
128M |
>1G |
進程環(huán)境 |
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工業(yè)設(shè)備/系統(tǒng)數(shù)采 |
每個數(shù)采通道支持1千點位，最大10點位WPS |
x86_32/64、ARM |
1U |
1G |
>2G |
硬采場景，默認工業(yè)網(wǎng)關(guān)硬件數(shù)采； 若通過軟采方式對接設(shè)備，則與軟采場景約束一致 |
每個數(shù)采通道支持1萬點位，最大2千點位WPS |
x86_64、ARM |
2U |
8G |
>20G |
軟采場景： 單數(shù)采通道的規(guī)格，每增加1萬點位，增加0.5核CPU、2G內(nèi)存；多數(shù)采通道的規(guī)格，按對接協(xié)議個數(shù)計算，N個協(xié)議需N個數(shù)采通道的資源； 單個邊緣節(jié)點最大支持10萬點位，2萬點位WPS WPS：每秒上報給平臺的點位數(shù) |
|
園區(qū)/城市/工業(yè)子系統(tǒng)數(shù)采 |
1000設(shè)備接入，100TPS消息并發(fā) |
x86_64、ARM |
6U |
12G |
>20G |
每增加1000設(shè)備，100TIPS，增加0.5U、1G內(nèi)存 最大支持10000設(shè)備，1000TIPS TIPS：每秒上報給平臺的消息數(shù) |
表2?IoT邊緣支持的操作系統(tǒng)版本（支持標準版、輕量版）
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支持的操作系統(tǒng)
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OS版本
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|---|---|
Huawei Cloud EulerOS |
1.0 64bit |
CentOS |
CentOS 8.2 64bit(40GB)、CentOS 7.9 64bit(40GB)、CentOS 6.9 64bit(40GB)、CentOS 6.9 64bit(40GB)、7.6 64bit、7.2 64bit |
Ubuntu |
18.04 server 64bit、16.04 server 64bit、Ubuntu 20.04 server 64bit(40GB) |
EulerOS |
2.5 64bit、2.5.4-x86_64 |
Debian |
Debian 9.0.0 64bit(40GB)、Debian 10.0.0 64bit(40GB) |
OpenEuler |
openEuler 20.03 64bit(40GB) |
Fedora |
Fedora 29 64bit with ARM |
KylinOS |
Kylin Linux Advanced Server for Kunpeng V10 |
UnionTech |
UnionTech OS Server 20 Euler (1000) 64bit with ARM |
表3 IoT邊緣硬件操作系統(tǒng)的環(huán)境依賴要求
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依賴項
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容器化規(guī)格（標準版）
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進程級規(guī)格（輕量版）
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|---|---|---|
Docker |
Docker版本必須高于17.06，推薦使用18.06.3版本。 （請勿使用18.09.0版本Docker，該版本存在嚴重bug，詳見https://github.com/docker/for-linux/issues/543；如果已使用此版本，請盡快升級。Atlas 500小站預(yù)置的Docker 18.09.0.60軟件版本已經(jīng)修改該問題。） Docker安裝方法請參見https://docs.docker.com/install/overview/。 可以選擇使用開源的Docker CE或者使用Docker企業(yè)版（Docker EE），使用Docker EE時，需要支付Docker額外費用，更多Docker EE相關(guān)細節(jié)請參考Docker官方文檔：https://docs.docker.com/ee/supported-platforms/ 。 須知： Docker安裝完成后，請將Docker進程配置為開機啟動，避免系統(tǒng)重啟后Docker進程未啟動引起的系統(tǒng)異常。 |
不涉及 |
glibc |
版本不低于2.17，Linux默認自帶，如需下載，參見官網(wǎng)鏈接 |
版本不低于2.17，Linux默認自帶，如需下載，參見官網(wǎng)鏈接 |
wget |
版本不低于1.10，Linux默認自帶，如需下載，參見官網(wǎng)鏈接 |
版本不低于1.10，Linux默認自帶，如需下載，參見官網(wǎng)鏈接 |
openssl |
版本不低于1.0.2，Linux默認自帶，如需下載，參見官網(wǎng)鏈接 |
版本不低于1.0.2，Linux默認自帶，如需下載，參見官網(wǎng)鏈接 |
端口使用 |
邊緣節(jié)點需要使用如下端口，請確保這些端口能夠正常使用。 7883：提供節(jié)點南向MQTTS設(shè)備接入 |
邊緣節(jié)點需要使用如下端口，請確保這些端口能夠正常使用。 7883：提供節(jié)點南向MQTTS設(shè)備接入 |
NTP（可選） |
可靠的授時服務(wù)器，要求誤差不大于5秒。 |
不涉及 |
華為云IoT邊緣平臺開發(fā)使用文檔
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Io邊緣平臺開發(fā)前必讀
基于華為云物聯(lián)網(wǎng)IoT邊緣平臺去實現(xiàn)一個物聯(lián)網(wǎng)解決方案，涉及使用華為IoT邊緣服務(wù)開發(fā)的部分在架構(gòu)上涉及部分為：應(yīng)用側(cè)開發(fā)、插件開發(fā)。
基于華為云物聯(lián)網(wǎng)IoT邊緣平臺去實現(xiàn)一個物聯(lián)網(wǎng)解決方案，涉及使用華為IoT邊緣服務(wù)開發(fā)的部分在架構(gòu)上涉及部分為：應(yīng)用側(cè)開發(fā)、插件開發(fā)。
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IoT邊緣平臺開發(fā)資源獲取
在設(shè)備和對接邊緣節(jié)點場景中，需要在設(shè)備側(cè)集成相應(yīng)證書。包括ModuleSDK(java)、MQTT.fx、plt-device-ca、證書文件、Modbus Slave。
在設(shè)備和對接邊緣節(jié)點場景中，需要在設(shè)備側(cè)集成相應(yīng)證書。包括ModuleSDK(java)、MQTT.fx、plt-device-ca、證書文件、Modbus Slave。
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IoT邊緣應(yīng)用側(cè)開發(fā)調(diào)試API指南
使用paw/postman等工具調(diào)試API。前提條件在調(diào)用API之前需要獲取token，調(diào)用查詢應(yīng)用列表API。查看API說明（關(guān)注API地址、請求類型、請求參數(shù)、返回參數(shù)）
使用paw/postman等工具調(diào)試API。前提條件在調(diào)用API之前需要獲取token，調(diào)用查詢應(yīng)用列表API。查看API說明（關(guān)注API地址、請求類型、請求參數(shù)、返回參數(shù)）
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IoT邊緣平臺插件開發(fā)指南
華為IoT邊緣提供ModuleSDK，用戶可通過集成SDK讓設(shè)備以及設(shè)備數(shù)據(jù)快速上云。IoT邊緣平臺應(yīng)用功能有自定義處理設(shè)備數(shù)據(jù)（即數(shù)據(jù)處理），自定義協(xié)議設(shè)備快速接入（即協(xié)議解析），IT子系統(tǒng)接入(即IT應(yīng)用)，并且支持容器化部署和安裝包部署的方式。
華為IoT邊緣提供ModuleSDK，用戶可通過集成SDK讓設(shè)備以及設(shè)備數(shù)據(jù)快速上云。IoT邊緣平臺應(yīng)用功能有自定義處理設(shè)備數(shù)據(jù)（即數(shù)據(jù)處理），自定義協(xié)議設(shè)備快速接入（即協(xié)議解析），IT子系統(tǒng)接入(即IT應(yīng)用)，并且支持容器化部署和安裝包部署的方式。
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IoT邊緣插件開發(fā)數(shù)據(jù)處理架構(gòu)介紹
IoT邊緣云服務(wù)為應(yīng)用提供總線對接能力、設(shè)備命令下發(fā)能力。IoTEdge對應(yīng)用的日志、數(shù)據(jù)存儲目錄進行統(tǒng)一配置，應(yīng)用相關(guān)設(shè)置通過環(huán)境變量傳遞給應(yīng)用。
IoT邊緣云服務(wù)為應(yīng)用提供總線對接能力、設(shè)備命令下發(fā)能力。IoTEdge對應(yīng)用的日志、數(shù)據(jù)存儲目錄進行統(tǒng)一配置，應(yīng)用相關(guān)設(shè)置通過環(huán)境變量傳遞給應(yīng)用。
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IoT邊緣插件開發(fā)協(xié)議轉(zhuǎn)換(驅(qū)動應(yīng)用)架構(gòu)介紹
驅(qū)動提供子設(shè)備管理和數(shù)據(jù)上報功能。子設(shè)備管理功能包括子設(shè)備增刪和配置子設(shè)備數(shù)據(jù)采集協(xié)議。設(shè)備的增刪有兩種形式，一是在云端增刪，二是在本地增刪。數(shù)據(jù)上報功能可以將設(shè)備狀態(tài)和設(shè)備數(shù)據(jù)上報到云端。
驅(qū)動提供子設(shè)備管理和數(shù)據(jù)上報功能。子設(shè)備管理功能包括子設(shè)備增刪和配置子設(shè)備數(shù)據(jù)采集協(xié)議。設(shè)備的增刪有兩種形式，一是在云端增刪，二是在本地增刪。數(shù)據(jù)上報功能可以將設(shè)備狀態(tài)和設(shè)備數(shù)據(jù)上報到云端。
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IoT邊緣插件開發(fā)工業(yè)子系統(tǒng)接入(IT應(yīng)用)架構(gòu)介紹
IT應(yīng)用利用APIGW與云端協(xié)同提供下行通道、上行請求代理（鑒權(quán)終結(jié)）等能力，實現(xiàn)了云端（NA）與IT應(yīng)用的相互調(diào)用。
IT應(yīng)用利用APIGW與云端協(xié)同提供下行通道、上行請求代理（鑒權(quán)終結(jié)）等能力，實現(xiàn)了云端（NA）與IT應(yīng)用的相互調(diào)用。
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IoT邊緣ModuleSDK開發(fā)方案概述
基于ModuleSDK開發(fā)應(yīng)用實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理或自定義驅(qū)動時，分為開發(fā)和使用兩個部分。App應(yīng)用的開發(fā)，利用AppClient和DriverClient進行自定義的業(yè)務(wù)處理。
基于ModuleSDK開發(fā)應(yīng)用實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理或自定義驅(qū)動時，分為開發(fā)和使用兩個部分。App應(yīng)用的開發(fā)，利用AppClient和DriverClient進行自定義的業(yè)務(wù)處理。
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IoT邊緣集成ModuleSDK(C)架構(gòu)
模塊SDK用于開發(fā)運行在邊緣節(jié)點中的應(yīng)用，包括數(shù)據(jù)處理應(yīng)用（簡稱應(yīng)用，例如數(shù)據(jù)清洗）和協(xié)議驅(qū)動（簡稱驅(qū)動，例如EdgeAccess）。
模塊SDK用于開發(fā)運行在邊緣節(jié)點中的應(yīng)用，包括數(shù)據(jù)處理應(yīng)用（簡稱應(yīng)用，例如數(shù)據(jù)清洗）和協(xié)議驅(qū)動（簡稱驅(qū)動，例如EdgeAccess）。