作者：Keith Steele，IOTech 首席执行官，LF Edge Board 和 EdgeX 技术指导小组的成员。

文章简介：短短四年时间，EdgeX已经成为边缘/物联网的全球标准；以下博客内容研究了原因并展望了未来。

边缘计算的出现

早在2017年，“边缘计算”是 Gartner 报告中的一个预测，它被称为“所有基础设施之母”。一种新的计算模型，边缘计算有望改变企业与物理世界的交互方式。

通过边缘计算，来自物理设备的数据——无论是无人机、传感器、机器人、暖通空调装置、自动驾驶汽车还是其他智能设备——都由专用的边缘计算平台获取、处理、分析和操作。处理后的数据可以在本地进行处理，然后根据需要发送到云端以进行进一步的操作和分析。

边缘计算可帮助企业在更靠近需要的地方快速且低成本地存储、处理和分析部分数据，从而降低安全风险和反应时间，并使其成为云计算的重要补充。然而，这是一个复杂的问题。

随着更多设备生成更多数据，现有基础设施、带宽限制和组织障碍可能会阻碍获取有益洞察力。更重要的是，没有适合所有人的单一解决方案。不同的应用程序需要不同类型的计算和连接，并且需要满足各种合规性和技术标准。

EdgeX 战略要务

边缘固有的复杂性被认为是边缘市场占有率的主要障碍；与在大多数IT堆栈中应用通用标准和平台的方式相同，人们认识到在边缘需要一个通用的“横向”软件基础。

2017年6月，在波士顿马萨诸塞州，在Linux基金会的赞助下，来自世界各地的多家科技公司的约60人齐聚一堂，组成了EdgeX Foundry开源项目；与会者有一个目标：将EdgeX Foundry创建为全球开放边缘软件平台标准！

一开始，EdgeX 团队将开放边缘软件平台视为一项战略要务。EdgeX支持成功的边缘实施策略，并使IT/OT边界成为构建新的端到端物联网系统的关键增值。EdgeX等平台支持边界两侧的异构系统和“实时”性能要求，促进选择和灵活性，并支持跨多个供应商的协作。

四年后，凭借数百万的下载量、跨多个垂直市场的数千次部署以及真正的全球技术和商业化合作伙伴生态系统，我们可以有理由声称已经实现了我们的目标。

多年来，该项目有大约200名代码贡献者，来自戴尔、英特尔、惠普、IOTech、VMWare、三星、Beechwoods、Canonical、Cavium Networks和江行智能等各个公司。一些人做出了小小的贡献，而另一些人则留下参与了整个旅程。这个博客是对所有为项目的持续成功做出贡献的人的致敬。

生态系统的重要性

没有全球合作伙伴生态系统来开发、产品化、测试甚至部署的开源项目几乎没有成功的机会。

EdgeX生态系统在2019年1月得到了极大的增强，当时EdgeX和Akraino项目成为LF Edge的两个创始项目之一，LF Edge是一个由Linux基金会创建的伞形组织，“旨在为边缘计算建立一个开放的、可互操作的框架独立于硬件、芯片、云或操作系统。”该项目旨在汇集互补的开源技术。

2019年之前的EdgeX独立版已经具有很高的价值。然而，作为LF Edge旗下的一个创始项目，它被证明更有价值，因为随着全球合作的增加，势头越来越大。LF Edge项目、社区和成员的额外放大和支持帮助将EdgeX变成了一个真正的高速项目。

EdgeX基础知识

我们打算使用EdgeX解决几个基本的技术和业务原则：

* 利用边缘计算和云计算的力量

我们的出发点是边缘和云相辅相成。

云计算和数据中心为不需要实时洞察力的大型数据存储和计算工作负载提供了出色的支持。例如，一家公司可能会选择云计算来卸载长期数据处理和分析，或AI培训等资源密集型工作负载。

然而，云和边缘设备之间连接的延迟和潜在成本使得云计算在某些场景中不切实际——特别是那些企业需要更快或实时的洞察力，或者边缘产生大量数据，这些数据应该首先被过滤到降低云成本。在这些情况下，边缘计算策略提供了独特的价值。

* 开放与专有

EdgeX背后的想法是最大化选择，因此用户不必将自己锁定在设计上限制选择的专有技术中。

鉴于边缘隐含的异构性，“开放”至少意味着Edge X平台必须与芯片、硬件、操作系统、分析引擎、软件应用程序和云无关。在边缘接受物联网多样性似乎很奇怪，但随后又被绑定到单个云供应商、硬件供应商、应用程序供应商或芯片供应商。

* 安全、可插拔和可扩展的软件架构

为了提供选择和灵活性，我们选择了现代、分布式、基于微服务的软件架构，我们相信它支持边缘固有的复杂性。我们定义的另一件真正重要的事情是一组开放标准API，这些API可以在边缘上实现任何软件应用程序的“即插即用”。回到“产品质量”，我们还希望以某种方式维护这些API，即对API的任何更改并不意味着对应用程序提供商进行大量重写。

* 边缘软件应用程序“即插即用”

EdgeX的一个关键承诺是它提供了一个标准的开放框架，生态系统可以围绕该框架出现，提供可互操作的即插即用软件应用程序和增值服务，为用户提供真正的选择，而不必处理孤立的应用程序，而这可能需要大量的系统集成工作。

EdgeX确保任何应用程序都可以部署和运行在任何硬件或操作系统上，以及应用程序环境的任何组合。这实现了真正的灵活性，可以跨广泛的用例在连接的设备、应用程序和服务之间提供互操作性。

* 时间关键的性能和可扩展性

我们希望在边缘运行的许多应用程序，包括专门的AI和分析应用程序，都需要访问“实时”数据。这些可能是非常具有挑战性的性能限制，例如毫秒甚至微秒响应时间，通常具有绝对实时可预测性要求。边缘系统也可以是非常大规模和高度分布式的。

可用于运行对时间要求严格的边缘应用程序的硬件在内存可用性或低功耗运行需求方面通常受到高度限制。这意味着边缘计算软件可能需要高度优化并具有非常小的“足迹”。

访问实时数据是边缘计算世界和云计算世界之间的根本区别。对于EdgeX，我们决定专注于需要以毫秒而不是微秒为单位的往返响应时间的应用程序。

我们的目标操作环境是运行标准Windows或Linux操作系统的服务器和网关级计算机。我们决定将其留给生态系统来解决时间关键边缘系统，这需要超低占用空间、微秒级性能甚至硬实时可预测性。

* 连接性和互操作性

边缘和云之间的主要区别是边缘固有的异构性和复杂性。这在南向和北向的连接性和互操作性要求方面得到了最好的说明：

    * 南向：边缘是IT计算机与OT“物”相遇的地方，我们希望使用一系列不同的“连接”协议实时或接近实时地与众多“物”进行通信。这些“物”中有许多是使用一些旧系统（棕地）部署的旧设备。EdgeX提供了北向和南向的一些关键协议的参考实现以及SDK，以方便用户添加尚不存在的新协议；尽管设备协议存在差异，但确保获取的数据是可互操作的。商业生态系统还提供了许多额外的连接器，使连接成为一种配置而不是编程任务。

    * 北向：在整个行业中，我们也有多个云和其他IT端点；因此，EdgeX提供了进出这些不同环境的灵活连接。事实上，如今许多组织都使用多云方法来管理风险、利用技术进步、避免过时、利用云价格上涨的影响以及支持组织和供应链集成。EdgeX软件通过与云无关来提供这种选择。

EdgeX供应商生态系统如何提供客户解决方案？

有许多公司为基准开源产品提供增值产品和服务。垂直市场中也可能有实时部署的示例，例如制造和过程自动化、零售、运输、智能场所和城市等。请参阅EdgeX采用者系列演示以了解一些示例。

https://wiki.edgexfoundry.org/display/FA/Vertical+Solutions+Working+Group#VerticalSolutionsWorkingGroup-UpcomingAdopterSeriesTalks

EdgeX的下一步在哪里？

EdgeX项目不断壮大，其v1版本背后有着巨大的动力，我们将很快发布EdgeX 2.0(Ireland)，这是一个主要版本，其中包括所有新的和改进的API集（消除了4年来的技术债务），更多的消息总线服务之间的通信（替换需要更高服务质量和异步行为的REST通信）、增强的安全服务和新的设备/传感器连接器。EdgeX 2.0版本还将强调向外拓展，包括更多地关注用户和开发人员。在此版本中，社区启动了EdgeX就绪计划。该计划是组织和个人展示其与EdgeX合作能力的一种方式。

结束的一些想法

当您将云计算和边缘计算的力量结合起来时，物联网的全部承诺将得以实现：提供真正的价值、使企业能够以令人难以置信的敏捷性和精确度分析和处理其数据、从而使他们相对于竞争对手具有关键优势。

边缘与延迟、网络带宽、可靠性、安全性和OT异构性相关的关键挑战无法在纯云模型中解决——边缘需要自己的答案。

EdgeX和LF Edge生态系统最大限度地提高用户选择和灵活性，并在边缘实现跨多个垂直市场的有效协作，帮助推动下一波业务转型，避免被抛在后面的风险。

要了解更多信息，请访问EdgeX网站和并参与EdgeX中国社区！