GB/T 41780.1-2022 物联网 边缘计算 第1部分:通用要求.pdf

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GB/T 41780.1-2022 物联网 边缘计算 第1部分:通用要求.pdf

ICS35.110 CCSL79

联网边缘计算第1部分:通用要求

GB/T 41780.1—2022

本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件是GB/T41780《物联网边缘计算》的第1部分。GB/T41780已经发布了以下部分: 一第1部分:通用要求。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国信息技术标准化技术委员会(SAC/TC28)提出并归口。 本文件起草单位:中国电子技术标准化研究院、无锡物联网产业研究院、上海集成通信设备有限公 司、中国科学技术大学、北京电信规划设计院有限公司、重庆邮电大学、西安航天自动化股份有限公司、 高新兴科技集团股份有限公司、无锡物联网创新中心有限公司、北京东土科技股份有限公司、北京万集 科技股份有限公司、腾讯云计算(北京)有限责任公司、豪尔赛科技集团股份有限公司、深圳市腾讯计算 机系统有限公司、西北工业大学、富士康工业互联网股份有限公司、国网浙江省电力有限公司信息通信 分公司、浙江互灵科技有限公司、中星电子股份有限公司、上海依图网络科技有限公司、西人马联合测控 (泉州)科技有限公司、同济大学、中建科技集团有限公司、中国铁道科学研究院集团有限公司、成都振芯 科技股份有限公司。 本文件主要起草人:张弛、杨宏、卓兰、吴明娟、郭雄、付根利、苗付友、汪晶晶、王乐菲、张康明、韩丽、 吴蕾、陈书义、王晓春、周宙、苏静茹、熊焰、李家京、黄庆卿、杨会甲、常建萍、张焱、琚成、郝婧、魏、 曾少旭、庄宝森、程远、王邓江、吴冬升、董接莲、马冰、王传奇、陈大鹏、关喜嘉、王永霞、刘姝、李永韬、 李建慧、包瑞、鲁静、唐云兵、李赞、王亮、马力、汤亿则、於志文、张学琴、卢文达、李晓辰、王华明、刘亦珩、 朱锦挺、李红星、李榕婕、曾涛、赵阳、刘根民、张惟皎、孙鹏、马旭凌、陈雁。

GB50078-2008 烟囱工程施工及验收规范GB/T 41780.1—2022

GB/T41780《物联网边缘计算》通过规定物联网边缘计算的通用要求、服务接口、边缘设备等要 求,旨在从物联网视角规范边缘计算的设计,指导边缘计算的开发,促进边缘计算在物联网系统中的 应用。 GB/T41780拟由四部分构成。 一一第1部分:通用要求。目的在于给出物联网边缘计算术语定义和边缘计算节点种类,提出物联 网边缘计算的系统架构和功能架构,规定物联网系统中边缘计算节点的功能要求。 一第2部分:数据管理要求。目的在于统一物联网边缘计算数据管理的参考模型和功能架构,规 定物联网边缘计算数据管理的要求。 第3部分:边缘计算节点要求。目的在于针对每种边缘计算节点的特点和应用场景需求,规定 边缘计算节点设备的要求。 第4部分:接口要求。目的在于统一物联网边缘计算功能服务之间的接口。

本文件提出了物联网边缘计算的系统架构和功能架构,并规定了功能要求。 本文件适用于物联网系统中边缘计算节点的设计、开发和应用。

网 边缘计算第1部分:通用

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物联网边缘计算系统架构给出了物联网边缘计算节点类型,边缘计算节点之间及与云(数据中心) 接方式,见图1。物联网边缘计算节点种类包括物联网终端、边缘网关、边缘控制器、边缘计算服务 边缘计算节点与云(数据中心)有以下三种连接方式: 方式1:物联网终端直接或通过边缘网关、边缘控制器连接到边缘计算机服务器,通过边缘计 算服务器连接到云(数据中心); 方式2:物联网终端通过边缘网关或边缘控制器连接到云(数据中心); 方式3:物联网终端直接连接到云(数据中心)。 不具有微处理器和固件的传感器或执行器可通过方式1或方式2连接至云(数据中心)。

物联网边缘计算系统架构中的节点描述见表1

物联网边缘计算系统架构中的节点描述见表1

图1物联网边缘计算系统架构

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物联网边缘计算功能架构见图2。

物联网边缘计算功能架构可包括边缘资源支撑、边缘服务、边缘管理三部分。 a)边缘资源支撑:包括物理资源支撑功能和资源虚拟化功能。物理资源支撑为边缘计算提供算 力、存储空间和通信网络。资源虚拟化实现计算、存储、网络等边缘计算的各种实体资源的统 一管理,可根据实际需要对计算资源、存储资源和网络资源进行虚拟化,将这些资源分配给功 能模块和服务使用。 b)边缘服务:边缘服务提供多种基础服务组件和工具、开放的服务接口等,包括边缘采集处理、边 缘分析、边缘优化、边缘控制、交互处理。 1)边缘采集处理:在边缘侧实现数据汇聚和数据预处理。 2)边缘分析:对边缘计算节点采集或产生的数据进行部分或者全部计算,将延迟敏感数据或

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表2物联网边缘计算功能描述

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表2物联网边缘计算功能描述(续)

6.1.1.1计算资源支撑

计算资源支撑要求包括: a) 应具备网络化、网格化能力,为分布计算提供基础支撑; b) 应支持资源在线升级,资源扩容; ?) 宜包括MCU、CPU、GPU、深度学习加速单元等物理实体 d)宜支持计算资源的隔离,即计算资源之间不宜互相调用。

存储资源支撑要求包括: a) 应支持多类型数据存储,并支持多类型数据库接人; b)应支持存储数据的增删查改; ? 应支持容灾防错; d)宜支持数据余和数据备份功能。

6.1.1.3网络资源支撑

6.1.2.1基本要求

虚拟化的基本要求包括: ? 应具备高实时性、高效处理能力,时间延迟性宜控制在毫秒级; b) 1 应具备高可靠的自身安全性,保证系统资源的高可靠性应用; c) 虚拟化操作系统应能适配多种类型服务器和计算机等平台; d 虚拟化操作系统应包括但不限于实时操作系统、用户操作系统等; e 应支持虚拟机或容器的方式实现虚拟化。

.1.2.2计算资源虚拟化

计算资源虚拟化要求包括: a 宜具备分布式协调与协作机制,可实现多资源协同调度; b 宜包括MCU、CPU、GPU、深度学习加速单元等计算资源的虚拟化。

6.1.2.3存储资源虚拟化

存储资源虚拟化要求包括: a) 应支持基于主机、基于存储设备以及基于网络的虚拟化中的一种或多种; b) 宜支持多源数据的灵活配置策略调整优化。

6.1.2.4网络资源虚拟化

网络资源虚拟化要求包括: a)应提供管理统一、带宽聚合(将多个端口捆绑成一个逻辑链路,通过并行链路汇聚或捆绑来提 高链路带宽)、冗余容错等功能; b)应提供有效的安全边界隔离等安全性保障; c)宜支持虚拟专用网络。

6.2.1边缘采集处理

6.2.1.1数据汇聚

数据汇聚的要求包括: a 应支持数据安全可靠的采集、传输、分发; b) 应支持多数据源并发接人; c) 应支持数据的隔离,即不同应用程序应具有不同的访问权限; d 宜支持用户业务连续性迁移; e) 2 宜具备数据接人策略配置

6.2.1.2数据预处理

数据预处理的要求包括: a 应支持对无效、缺失、重复等数据进行清洗,降低传输带宽; b) 应对数据进行脱敏处理,保证数据的安全性;

c 应支持结构化数据的行列转换; d) 2 宜支持数据过滤条件配置; e) 宜支持非结构化数据的结构化描述; D 宜支持批处理、流处理等处理方式; g) 宜支持数据汇聚和信息融合等,保持与术语的一致性。

6.2.2.1统计分析

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统计分析的要求包括: a)应具备数据时间关联、数据逻辑关联分析的能力; b) 应支持监控、报表统计等功能; c) 应支持跨边缘计算节点数据处理和分析的能力; d) 宜支持局部性、实时、短周期数据的统计和展示; e)宜具备设备故障预测与诊断能力。

6.2.2.2分类识别

分类识别的要求包括: a)应具备分类标准和分类方法等功能; b) 应具备结构化数据、非结构化数据处理能力; c) 应支持轻量的深度学习等模型推理方法; d) 2 应提供常见的统计模型库,支持统计模型、机理模型等模型算法的集成; e) 应具备分析模型注册、更新、删除、查询及日志功能,具备模型的详细说明、应用情况统计; f) 2 应支持动态的、自适应的资源分配与管理; g)应支持将具有相同内容、相同性质的数据统一归类; h)应具备分类识别结果的结构化描述输出功能; i) 数据分类处理模式宜包括静态与动态数据分离、数据字典与数据规范等; j) 一 宜支持对非结构化数据分类识别结果进行叠加标注; k)宜支持分类识别算法的在连接网络的情况下进行更新、升级及扩展等功能; 1) 算法执行框架预测时宜支持快速、低内存占用量和高能效。

6.2.3.1基本要求

边缘控制是通过边缘计算对物联网目标对象的控制,基本要求包括: a 应保证控制的稳定性、准确性和及时性;

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b) 应实现控制的安全性,主要体现在控制安全反馈,包括具有控制授权、周围环境的安全反馈 及控制结果的安全反馈; c)应具有控制结果反馈,包括控制成功、控制失败等。

6.2.3.2自主控制

DB33T1263-2021标准下载自主控制的要求包括: a 应支持联动控制、过程闭环控制、PID控制等控制方法; b) 应提供可靠、稳定与低延时的边缘自主控制策略及执行

6.2.3.3外部控制

6:2.4.1过程控制优化

过程控制优化的要求包括: ? 应支持对过程控制中的控制模型、控制参数、故障检测等的优化 b) 应支持多个控制器组成的分布式控制优化。

6.2.4.2应急处理优化

YD/T 5026-2005 电信机房铁架安装设计标准 (英文版).pdf6.2.4.3策略优化

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