1.開放式架構

數十年來，專有協議和封閉式體系結構在邊緣環境中已司空見慣。但是，由于供應商鎖定了他們的客戶，這些常常導致高集成度和交換成本。現代的智能邊緣計算資源部署了開放式體系結構，這些體系結構利用了標準化協議（例如，OPCUA，MQTT）和語義數據結構（例如，Sparkplug），從而降低了集成成本并提高了供應商的互操作性。開放協議的一個示例是IconicsIoTWorX，這是一個邊緣應用程序，它支持開放的，與供應商無關的協議，例如OPCUA和MQTT等。

2.數據預處理和過濾

在云中傳輸和存儲由傳統邊緣計算資源生成的數據可能非常昂貴且效率低下。傳統體系結構通常依賴于輪詢/響應設置，在該設置中，遠程服務器會在一定時間間隔內從“啞”邊緣計算資源中請求一個值，而不管該值是否已更改。智能邊緣計算資源可以在邊緣處預處理數據，并且僅將相關信息發送到云，從而減少了數據傳輸和存儲成本。數據預處理和過濾的一個示例是運行邊緣代理的智能邊緣計算設備，該代理在將數據發送到云之前在邊緣對數據進行預處理，從而降低了帶寬成本（請參閱AWS項目示例）。

3.邊緣分析

大多數傳統邊緣計算資源的處理能力有限，并且只能執行一個特定的任務/功能（例如，傳感器提取數據，控制器控制過程等）。智能邊緣計算資源通常具有旨在分析邊緣數據的更強大的處理能力。這些邊緣分析應用程序支持依賴低延遲和高數據吞吐量的新用例。例如，Octonion使用基于ARM的智能傳感器在邊緣創建協作式學習網絡。這些網絡促進了智能邊緣傳感器之間的知識共享，并允許最終用戶基于高級異常檢測算法構建預測性維護解決方案。

4.分布式應用

在遺留邊緣計算設備上運行的應用程序通常與運行它們的硬件緊密耦合。智能邊緣計算資源使應用程序與底層硬件脫鉤，并實現了靈活的體系結構，在這些體系結構中，應用程序可以從一種智能計算資源轉移到另一種智能計算資源。這種解耦使應用程序根據需要既可以垂直移動（例如，從智能邊緣計算資源到云），也可以水平移動（例如，從一個智能邊緣計算資源到另一個）。部署邊緣應用程序的邊緣體系結構有3種類型：

100％邊緣架構。這些體系結構不包括任何本地計算資源（即，所有計算資源都是本地的）。出于安全/隱私原因而不會將數據發送到云的組織（例如，國防供應商，制藥公司）和/或已經在內部部署計算基礎架構上進行了大量投資的大型組織，經常使用100％邊緣體系結構。

厚邊+云架構。這些體系結構始終包括本地數據中心+云計算資源，并可以選擇包括其他邊緣計算資源。厚邊+云架構通常在已投資于本地數據中心但利用云來聚合和分析來自多個設施的數據的大型組織中發現。

瘦/微邊緣+云架構。這些體系結構始終包括連接到一個或多個較小（即非本地數據中心）邊緣計算資源的云計算資源。薄/微邊緣架構通常用于從不屬于現有工廠網絡的遠程資產中收集數據。

需要設計現代邊緣應用程序，以便它們可以在3種邊緣體系結構中的任何一種上運行。一般而言，輕量級邊緣“代理”和容器化應用程序是現代邊緣應用程序的兩個示例，可在設計邊緣體系結構時提供更大的靈活性。

5.合并的工作量

大多數“啞”邊緣計算資源都在專有RTOS（實時操作系統）之上運行專有應用程序，這些RTOS直接安裝在計算資源本身上。智能邊緣計算資源通常配備了虛擬機管理程序，可從底層硬件中抽象出操作系統和應用程序。這使智能邊緣計算資源能夠在單個邊緣設備上運行多個操作系統和應用程序。這導致工作負載合并，從而減少了邊緣所需的計算資源的物理占用空間，并可能導致以前依賴多個物理計算資源的設備制造商的COGS（銷售商品成本）降低。以下示例顯示了如何使用管理程序運行多個操作系統（Linux，Windows，

6.可擴展的部署/管理

傳統計算資源通常使用串行（通常是專有）通信協議，這些協議難以大規模更新和管理。智能邊緣計算資源安全地連接到局域網或廣域網（LAN，WAN），因此可以從中央位置輕松部署和管理。越來越多地使用邊緣管理平臺來處理與大規模部署相關的管理任務。邊緣管理平臺的一個示例是西門子的工業邊緣管理系統，該系統用于在西門子的智能邊緣計算資源上部署和管理工作負載。

7.安全連接

“默默無聞的安全性”是保護舊有計算設備安全的一種常見做法。這些傳統設備通常具有專有的通信協議和串行網絡接口，這確實增加了一層“默默無聞的安全性”。但是，這種安全性需要付出更高的管理和集成成本。網絡安全技術（例如，硬件安全模塊［HSM］）的進步使安全連接智能設備變得比以往更加容易和安全。根據應用程序的特定需求，可以在整個產品生命周期中提供不同級別的安全性。例如，恩智浦的端到端安全解決方案始于設備制造級別，涵蓋了從連接到邊緣設備的所有應用部署。
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