微軟Azure把智能帶到物聯(lián)網(wǎng)邊緣設(shè)備上

很難確定邊緣計(jì)算的定義。一些公司用網(wǎng)絡(luò)來(lái)看待它，而另一些公司則以數(shù)據(jù)中心的方式來(lái)看待它。對(duì)于微軟來(lái)說，它是一個(gè)分布式的云，它包含了每臺(tái)計(jì)算機(jī)，不管它有多小，多么受限。

微軟首席執(zhí)行官薩蒂亞·納德拉(Satya Nadella)使用了“智能邊緣”(intelligent edge)這個(gè)術(shù)語(yǔ)，在這個(gè)術(shù)語(yǔ)中，基于容器的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，以及您自己的代碼和Azure功能(如流分析和服務(wù)器Azure功能)一起部署。

這一愿景是Azure物聯(lián)網(wǎng)邊緣（IoT Edge）的基礎(chǔ)，它現(xiàn)在已經(jīng)被發(fā)布為公開測(cè)試版，并擴(kuò)展了微軟的Azure物聯(lián)網(wǎng)（IoT）套件。

盡管在Azure物聯(lián)網(wǎng)邊緣（IoT Edge）中有一些現(xiàn)成的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，但微軟卻在避免使用過于規(guī)范的方法。沒有兩個(gè)物聯(lián)網(wǎng)部署是相同的，即使在類似的行業(yè)中，預(yù)先定義的解決方案也會(huì)很快成為最低的共同分母，從而降低它們的效率。

向設(shè)備發(fā)送Azure功能

通過將Azure功能的元素放到設(shè)備上，您可以向那些遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們傳統(tǒng)認(rèn)為的網(wǎng)絡(luò)邊緣的設(shè)備添加一些智能功能。例如，不使用昂貴的、經(jīng)常受限的帶寬將所有數(shù)據(jù)發(fā)送到云中，在北極的一個(gè)泵可以使用本地預(yù)測(cè)監(jiān)測(cè)模型，只在需要維護(hù)時(shí)報(bào)告。

數(shù)據(jù)卸載是Azure IoT Edge的一個(gè)重要特性,無(wú)論是在設(shè)備本身還是在很多中心。"有一個(gè)非常常見的模式,這是昂貴的資產(chǎn),在邊緣,他們想確保這是實(shí)時(shí)監(jiān)控,并能夠采取行動(dòng),即使在低,中間或斷開的網(wǎng)絡(luò)連接,"微軟公司的主任山姆說,天藍(lán)色的很多。

容器和代碼在公共云之外運(yùn)行

通過支持公共云以外的hub設(shè)備，可以對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的信息進(jìn)行聚合、分析，并用于在不需要連接公共云的情況下決定操作。由于集線器可能是高端arm或基于x86的設(shè)備，它們是整體智能邊緣概念的重要組成部分，能夠承載機(jī)器學(xué)習(xí)模型容器和本地Azure功能。

你可以用熟悉的語(yǔ)言編寫定制代碼，.Net Core,Node.js和Python，在Windows和Linux容器中運(yùn)行。您的定制代碼將使用與公共云相同的api，使用Azure IoT Edge模塊。您將使用REST調(diào)用與導(dǎo)出的Azure機(jī)器學(xué)習(xí)模型和Azure函數(shù)的webhook一起工作。目前，您無(wú)法訪問最新的功能特性，他們將會(huì)對(duì)Azure函數(shù)運(yùn)行時(shí)進(jìn)行更新。

像許多Azure一樣，您使用Azure IoT Edge通過Azure的管理門戶，您從容器組裝邊緣部署模塊，然后將它們分配給設(shè)備。一旦部署完畢，您就可以使用該門戶遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理您的設(shè)備，并使用云托管的軟件副本作為您的開發(fā)、測(cè)試和操作過程的一部分。

Azure IoT Hub把數(shù)字雙胞胎的一個(gè)子集帶到了IoT世界

一個(gè)關(guān)鍵的工業(yè)自動(dòng)化概念是“數(shù)字雙胞胎”，一個(gè)可以用來(lái)測(cè)試和驗(yàn)證軟件的產(chǎn)品的模擬。Azure IoT Hub允許您使用這種方法來(lái)測(cè)試與您的服務(wù)的IoT交互，但它也將測(cè)試擴(kuò)展到George所稱的“模塊雙胞胎”，這是一個(gè)數(shù)字雙胞胎的一個(gè)子集。而不是模擬一個(gè)設(shè)備，一個(gè)模塊對(duì)一組容器進(jìn)行封裝，提供一種控制狀態(tài)和測(cè)試模塊如何在邊緣設(shè)備上操作的方法。您可以使用模塊雙胞胎在將它們部署到設(shè)備之前嘗試新版本的代碼。

edge部署的一個(gè)典型例子是更新機(jī)器學(xué)習(xí)模型，您可以從Azure門戶中遠(yuǎn)程調(diào)整輸入?yún)?shù)。通過向邊緣設(shè)備發(fā)送少量數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行更改，您可以直接更新成千上萬(wàn)的設(shè)備。Azure內(nèi)置的IoT部署工具處理更新，并報(bào)告更新后的設(shè)備狀態(tài)。甚至可以選擇將更新發(fā)送到有限數(shù)量的設(shè)備，在運(yùn)行完全部署之前測(cè)試生產(chǎn)硬件的更改。

通過TrustZone保護(hù)IoT設(shè)備

雖然代碼很重要，但它同樣重要。作為Azure IoT工具更新的一部分，微軟在NXP和微芯片硬件上增加了ARM的TrustZone安全環(huán)境的支持。

如果您在IoT硬件上運(yùn)行您的業(yè)務(wù)，特別是SCADA設(shè)備，那么確保您的代碼是可信的是必不可少的。對(duì)TrustZone的支持將簡(jiǎn)化獲得所需的證書，以信任代碼和連接。