Edge Computing Практични алати и ресурси: Убрзајте своје путовање у рачунарству на рубу мреже

Рачунарство на рубу мреже (енгл. Edge Computing) све више постаје основна технологија у областима као што су Интернет ствари (IoT), вештачка интелигенција (AI) и Web3. Оно гура рачунарску моћ на руб где се подаци генеришу, чиме се смањује кашњење, повећава ефикасност и побољшава безбедност. Овај чланак ће вам представити избор практичних алата и ресурса који ће вам помоћи да боље разумете и примените рачунарство на рубу мреже.

I. Основно разумевање и дизајн архитектуре рачунарства на рубу мреже

Пре него што заронимо у алате, хајде да прво прегледамо неке основне концепте рачунарства на рубу мреже. Основна идеја рачунарства на рубу мреже је обрада података у близини извора података, избегавајући пренос свих података у облак, чиме се смањују захтеви за пропусношћу мреже и кашњење. Типична архитектура рачунарства на рубу мреже може укључивати следеће нивое:

1. Слој уређаја: Крајњи уређаји који генеришу податке, као што су сензори, камере, опрема за индустријску контролу итд.
2. Слој чворова на рубу мреже: Сервери или гејтвеји на рубу мреже који се налазе у близини уређаја и одговорни су за прикупљање, обраду и анализу података.
3. Слој облака: Пружа централизовано управљање, складиштење и анализу, обично се користи за обраду сложених задатака које чворови на рубу мреже не могу да обраде.

Практични савети:

• Разумевање потреба: Пре дизајнирања архитектуре рачунарства на рубу мреже, јасно дефинишите свој сценарио примене и специфичне потребе. На пример, за апликације за надзор у реалном времену које захтевају ниско кашњење, чворови на рубу мреже морају имати моћне рачунарске могућности.
• Безбедност: Безбедност чворова на рубу мреже је од кључне важности. Осигурајте да су предузете одговарајуће мере безбедности, као што су шифровање података, аутентификација и контрола приступа.
• Проширивост: Архитектура рачунарства на рубу мреже треба да има добру проширивост, како би се лако додавали нови чворови на рубу мреже како посао расте.

Препоручени ресурси:

• Edge Computing Reference Architecture (Intel): @Inteliot је поделио Intel-ову референтну архитектуру за рачунарство на рубу мреже. Ова архитектура пружа модуларни приступ дизајну који може помоћи предузећима да изграде проширива и безбедна решења за рачунарство на рубу мреже. Погледајте линк: http://intel.ly/30n3NNg
• 《Зашто рачунарство на рубу мреже није нова ствар》: Чланак који је поделио @KGlovesLinux објашњава еволуцију концепта „рачунарства на рубу мреже“, што помаже да се разуме суштина рачунарства на рубу мреже. Погледајте линк: https://bit.ly/4rLYVwe
• MiTAC-ова решења за рачунарство на рубу мреже: @embedded_comp је поменуо да је MiTAC демонстрирао проширива индустријска решења за рачунарство на рубу мреже. Можете обратити пажњу на MiTAC-ову линију производа да бисте сазнали више о њиховој пракси у индустријском сектору.

II. Платформе и оквири за рачунарство на рубу мреже

Избор одговарајуће платформе и оквира за рачунарство на рубу мреже је кључан за успешно распоређивање апликација за рачунарство на рубу мреже. Ево неколико популарних избора:

1. Kubernetes (K8s): Фактички стандард за оркестрацију контејнера, може се користити за распоређивање и управљање контејнеризованим апликацијама на чворовима на рубу мреже. K3s је лагана верзија Kubernetes-а, погоднија за окружења на рубу мреже са ограниченим ресурсима.
2. EdgeX Foundry: Платформа за рачунарство на рубу мреже отвореног кода која пружа флексибилан оквир који се може користити за повезивање и управљање различитим уређајима на рубу мреже.
3. AWS IoT Greengrass: Омогућава вам да покрећете AWS Lambda функције на локалним уређајима и безбедно комуницирате са облаком.
4. Azure IoT Edge: Омогућава вам да распоредите и покрећете Azure услуге на уређајима на рубу мреже, као што су Azure Machine Learning и Azure Stream Analytics.

Препоручени алати:* K3s: Lagani Kubernetes, savršen za implementaciju kontejnerizovanih aplikacija na rubnim uređajima sa ograničenim resursima. bash # Instalacija K3s (primer) curl -sfL https://get.k3s.io | sh - Savet: Korišćenje K3s može pojednostaviti implementaciju i upravljanje rubnim čvorovima, poboljšavajući prenosivost i skalabilnost aplikacija.

• EdgeX Foundry: Platforma za računarstvo na rubu mreže otvorenog koda, pogodna za scenarije koji zahtevaju povezivanje različitih uređaja i protokola. Savet: EdgeX Foundry pruža bogat API i SDK, što olakšava integraciju različitih uređaja i aplikacija.
• Eclipse IoT: Eclipse nudi različite IoT i projekte za računarstvo na rubu mreže, uključujući Kura, Paho i Californium. Ovi projekti vam mogu pomoći da brzo izgradite rešenja za računarstvo na rubu mreže.

III. Alati i strategije za bezbednost računarstva na rubu mreže

Distribuirana priroda računarstva na rubu mreže donosi nove bezbednosne izazove. Zaštita rubnih čvorova i podataka je od suštinskog značaja.

Najbolje prakse:

• Autentifikacija uređaja: Osigurajte da se samo ovlašćeni uređaji mogu povezati na rubnu mrežu.
• Enkripcija podataka: Enkriptujte podatke koji se prenose i skladište na rubnim čvorovima.
• Kontrola pristupa: Implementirajte stroge politike kontrole pristupa, ograničavajući pristup osetljivim podacima.
• Upravljanje ranjivostima: Redovno ažurirajte softver i firmver rubnih čvorova, popravljajući bezbednosne propuste.
• Detekcija upada: Implementirajte sisteme za detekciju upada, nadgledajući zlonamerne aktivnosti u rubnoj mreži.

Preporučeni resursi:

• 6 Edge Computing Security Strategies (TechTarget): @RecipeGrow je podelio 6 strategija za bezbednost računarstva na rubu mreže sa TechTarget-a, koje pokrivaju enkripciju podataka, kontrolu pristupa, upravljanje uređajima i druge aspekte. Pogledajte link: http://bit.ly/3h7NL1M
• Thales DigiSec diskusija o 5G SA bezbednosti: @ThalesDigiSec je naglasio važnost korišćenja namenskih isečaka, napredne bezbednosti i računarstva na rubu mreže u 5G SA, i pomenuo je PQC spremne identitete. Ovo naglašava potrebu za bezbednim računarstvom na rubu mreže. Pogledajte link: http://thls.co/w1yC50Y5ZhB

IV. Računarstvo na rubu mreže i veštačka inteligencija

Računarstvo na rubu mreže pruža nove mogućnosti za veštačku inteligenciju. Pokretanjem AI modela na rubnim čvorovima, može se postići zaključivanje i donošenje odluka u realnom vremenu, bez potrebe za prenosom podataka u oblak.

Scenariji primene:

• Pametni nadzor: Pokretanje modela za prepoznavanje lica i detekciju objekata na rubnim čvorovima, omogućavajući nadzor i alarmiranje u realnom vremenu.
• Autonomna vožnja: Pokretanje modela za percepciju i donošenje odluka u vozilima, omogućavajući funkcije autonomne vožnje.
• Industrijska automatizacija: Pokretanje modela za predviđanje kvarova i optimizaciju na proizvodnim linijama, poboljšavajući efikasnost proizvodnje.

Preporučeni alati:

• TensorFlow Lite: Lagana verzija TensorFlow-a, koja se može pokretati na rubnim uređajima.

  # TensorFlow Lite primer koda (pojednostavljeno)
  interpreter = tf.lite.Interpreter(model_path="model.tflite")
  interpreter.allocate_tensors()
  
  input_details = interpreter.get_input_details()
  output_details = interpreter.get_output_details()
  ```    input_data = np.array(np.random.random_sample(input_shape), dtype=np.float32)
  interpreter.set_tensor(input_details[0]['index'], input_data)
  
  interpreter.invoke()
  
  output_data = interpreter.get_tensor(output_details[0]['index'])
  print(output_data)
  

• PyTorch Mobile: Mobilna verzija PyTorch-a, koja se može koristiti za implementaciju PyTorch modela na uređajima na rubu mreže.
• OpenVINO™ Toolkit: Alatni paket koji je razvio Intel za optimizaciju i implementaciju AI modela, koji može postići najbolje performanse na Intel-ovim uređajima na rubu mreže.
• AI alatni lanac i System on Modules kompanije Arrow Electronics: @Arrow_dot_com je pomenuo njihov AI alatni lanac i sistemske module, koji su dizajnirani da ubrzaju razvoj i poboljšaju efikasnost računarstva na rubu mreže. Saznajte više: http://arw.li/6018hJZys

Saveti:

• Optimizacija modela: Optimizujte AI modele za ograničenja resursa uređaja na rubu mreže, smanjujući veličinu modela i složenost izračunavanja.
• Kvantizacija modela: Konvertujte modele sa pokretnim zarezom u modele sa celim brojevima, smanjujući zauzeće memorije i troškove izračunavanja.

Peto, Primena računarstva na rubu mreže u Internetu stvari (IoT) i Industrijskom Internetu stvari (IIoT)

Kombinacija računarstva na rubu mreže sa Internetom stvari i Industrijskim Internetom stvari je iznedrila mnoge nove scenarije primene.

Scenariji primene:

• Pametna poljoprivreda: Koristite senzore za prikupljanje podataka kao što su vlažnost zemljišta, temperatura itd., analizirajte ih preko čvorova na rubu mreže da biste postigli precizno navodnjavanje i đubrenje.
• Pametna proizvodnja: Koristite senzore za praćenje statusa opreme na proizvodnoj liniji, koristite čvorove na rubu mreže za predviđanje kvarova i preventivno održavanje.
• Pametni gradovi: Koristite senzore za prikupljanje podataka kao što su protok saobraćaja, kvalitet vazduha itd., analizirajte ih preko čvorova na rubu mreže da biste optimizovali upravljanje gradom i rad saobraćaja.

Preporučeni alati:

• Lantronix-ovi bezbedni industrijski IoT gateway-i: @lantronix nudi industrijske IoT gateway-e za digitalizaciju distribuiranih sredstava, sa vidljivošću i kontrolom u realnom vremenu. Pogledajte link: https://bit.ly/4teos2j (Amerika) i https://bit.ly/49UV6yy (Evropa, Bliski istok i Afrika)
• EdgeEssentials kompanije 4C Analytics: @4CAnalytics preporučuje EdgeEssentials, koji pruža status svakog posla i mašine u fabrici u realnom vremenu, pomažući u otkrivanju skrivene produktivnosti. Saznajte više: https://bit.ly/4m0Qbif
• Rešenja za računarstvo na rubu mreže preporučena od strane IoTBreakthrough: @IoTBreakthrough je podelio 7 najboljih rešenja za računarstvo na rubu mreže za IoT uređaje. Pogledajte link: https://iottechnews.com/news/7-top-edg

Saveti:

• Predobrada podataka: Predobradite podatke senzora na čvorovima na rubu mreže, kao što je filtriranje šuma, korekcija odstupanja itd., da biste poboljšali kvalitet podataka.
• Analiza u realnom vremenu: Izvršite analizu u realnom vremenu na čvorovima na rubu mreže, kao što je detekcija anomalija, predviđanje trendova itd., da biste blagovremeno otkrili probleme i preduzeli mere.

Šesto, Web3 i računarstvo na rubu mrežeIvična računarska obrada može da obezbedi veću brzinu, manju latenciju i veću sigurnost za Web3 aplikacije.

Primena:

• Decentralizovano skladištenje: Skladištenje podataka na ivičnim čvorovima, realizacija decentralizovanog skladištenja, poboljšanje dostupnosti i sigurnosti podataka.
• Decentralizovano računanje: Dodeljivanje računarskih zadataka ivičnim čvorovima, realizacija decentralizovanog računanja, poboljšanje efikasnosti računanja i skalabilnosti.
• Ivična AI + Web3: Na primer, @GaySimonej je pomenuo korišćenje AI za prepoznavanje šara na šoljicama kafe za umetnost late arta, što pokazuje inovativnu primenu ivične AI u Web3 okruženju.

Napomene:

• Trenutno je kombinacija Web3+ivična računarska obrada još uvek u ranoj fazi, izbor odgovarajuće platforme i tehnološkog steka je od suštinskog značaja.
• Potrebno je obratiti pažnju na tehnologije kao što je decentralizovani identitet (DID), kako bi se osigurala verifikacija identiteta korisnika i zaštita privatnosti podataka u okruženju ivične računarske obrade. @its_EveWeb3 je pomenuo važnost identiteta, inteligencije i likvidnosti u Web3, što je usko povezano sa ivičnom računarskom obradom.

Sedam, Zaključak

Ivična računarska obrada je oblast koja se brzo razvija, puna mogućnosti i izazova. Izborom odgovarajućih alata i resursa, i kombinovanjem sa stvarnim scenarijima primene, možete izgraditi efikasna, sigurna i skalabilna rešenja za ivičnu računarsku obradu. Nadam se da vam je ovaj članak pružio neke korisne informacije i smernice, želim vam uspeh na putu ivične računarske obrade!Zapamtite, kontinuirano učenje i praksa su ključni za savladavanje tehnologija računarstva na rubu mreže. Srećno!