华为云智能边缘平台IEF—— 让智能触手可及

华为云智能边缘平台IEF

让智能触手可及

                                                                                                        主讲人：华为智能边缘云生态发展经理——欧争光

主讲人自我介绍

欧争光——华为云智能边缘平台IEF项目参与者，包括该平台的全程制作，开发，到商业化。目前负责生态拓展方面。

演讲主题及部分组成

演讲主题是“华为云智能边缘平台IEF—让智能触手可及”。

演讲分为四个部分介绍：

一、边缘计算行业趋势

了解边缘计算的行业趋势。

二、什么是智能边缘平台

    深入了解智能边缘平台

三、最佳实践

    演示操作智能边缘平台

四、华为边缘计算开发者大赛

一、边缘计算行业趋势

计算边缘化正在加速，边缘计算正在成为云计算的有力补充

开始前给大家分享一个故事，之前有一位大学教授是去招生的时候，问了一些新生以后想做什么方向？大家都说想做”深度学习“，但这位教授是做“网络”方面的，没有很多人选择，但有个新生说：“老师，我想做网络。”这个教授很开心，接着这位新生说：“老师，我想做“深度神经网络””。所以，现在AI确实很火，为什么讲这个例子，其实是想说做边缘计算的并不“边缘”。

大家可以看一下图形上的统计。左边的图形是Gartner的一个技术曲线，是2017年统计的数据，而现在的边缘计算已经差不多是达到一个炒作最顶峰了。Gartner所统计的数据也表明到2022年的时候，边缘计算将成为所有数字业务的一个必要的需求，将会以41%的增长率快速增长。现在各个国际大厂，比如阿里、腾讯等都已经推出了边缘计算平台。

边缘计算为什么这么火的原因主要是，边缘计算把计算的能力更进一步地推进到数据的源头，可以满足业务的实时性、数据本地化、隐私保护等要求。特别是现在的AI能力以及以后5G的大规模应用，促使了边缘计算在以后将在智慧园区、工业物联网等行业的大规模应用。

推动边缘计算发展的因素主要有四个因素。

1. 低时延

现在很多行业，特别是工业物联网这一块以及AI的一些场景里面对时延的要求非常高。如果说把计算的能力放到云上去，这个时延是满足不了的，特别是随着5G的发展，对时延的要求也是越来越高的。

2. 海量数据

随着物联网时代的到来，各种数据呈爆炸式的增长，如果把所有数据传到云上去，这个时间是划不来的。

3. 隐私安全

按企业的心意，企业一般都是更想把自己的数据放到本地而不是传上去。

4. 本地自治

现在的云计算如果是通过工业网络去走的话是不可靠的，所以突出本地自治以及自我恢复能力的重要性。

二．什么是智能边缘平台

定位：智能边缘平台IEF，将华为云服务延伸到边缘

定位是指能够把华为云的能力延伸到边缘去。华为云，特别是云计算还有边缘的定位其实就是说，云上上传一个全局性的决策，是非实时的，也是长周期的一个大数据分析处理。而边缘是指实时性的、局部的、短周期的分析，所以它们是相互能够配合的。

首先，华为云是有AI的能力，微服务的能力，都是可以通过边缘平台下发到边缘取得。并且第三方的应用也是可以通过平台下到边缘节点上去。所以，通过这种边缘协同与互补，就形成了连上了云的边缘，才有了强大的能力和灵活性；连上了边缘的云，才有数据引流上云和应用服务的落地点。

智能边缘平台服务产品架构

这个是整个平台的架构。最底层是可以让多种协议接入，接入到边缘节点，边缘节点是X86等，上面有GPU等都可以用起来，以及一些微服务，比如安全，设备的管理等，容器的管理，函数的管理等。另外还有一个允许云和边缘数据的一个高速数据传输通道。最后，黄色的这部分是一些应用，比如说人脸识别，视频分析等都可以通过我们平台放到边缘节点上去，然后边和云是通过公有网络专线可以连到华为云上来，连上之后云上的其他服务，比如PaaS、数据库等各种服务都可以联动起来。这样就可以快速的构筑一个面向各种行业的解决方案。

总结来说，关键的点就是

（1）可以水平扩展架构支持百万级边缘节点接入。

（2）异构硬件支持，最佳成本边缘计算硬件（X86/ARM），最小可支持128M内存。

（3）轻量级边缘函数和容器引擎支持边云一致的函数和标准的容器应用生态。

（4）云边协议。

（5）安全可靠的云边数据通道。

关键特性一：华为云核心服务下沉到边缘，实现云边协同

边缘协同总的来说就是四个协同：任务协同，数据协同，管理协同和安全协同。其中，任务协同就是说，你训练的模型可以做到云上训练，云下推理。数据协同是指你可以在边缘布置一个实时数据库，可以和云上的数据库同步，这样可以解决本地数据的展示，不用害怕数据丢失。管理协同是指应用的一次构建，多处部署，可以运行到云上，也可以运行到边缘节点上去。安全协同是，我们能针对不同的设备有不同类型的相关的证书，而且还能支持边缘侧的敏感信息加密等。当然如果你的应用要访问这些边缘节点是需要这些相关证书的。

关键特性二：基于云原生的边缘资源全生命周期管理

平台是支持Kubernetes与docter的原生态的。比如说你的应用是拷在Kubernetes下的话，是可以无缝迁移到边缘测的。然后也支持微服务的管理和编排，微服务可以部署到云上的容器引擎里面，也可以部署到边缘侧去。另外还可以比如说你的应用在云上和在边缘上是可以互通的。流量治理是指你的负载均衡等都可以。第三个是说支持这种管里面的横向扩展，边缘节点的监控等都可以统一的管理。最后是说支持一个轻量级的函数等。

关键特性三：丰富的智能边缘市场，快速构建边云协同解决方案

这是可以支持的第三方边缘硬件，里面也包括华为自己的硬件。当然也包括丰富的算法，开发者也可以发布一些算法。基于硬件构建的一个解决方案也是可以进行发布的。

关键特性四：IoT设备管理和数据接入

平台支持多协议的接入，接入就是指比如说一个摄像头等都可以通过协议接入到边缘节点上去，也可以通过边缘节点接入到云上去。设备的管理是指设备模型解析等。安全方面是指方向的认证通道等。最重要的是这个路由管理，路由是指比如你的数据在边缘上，它可以路由到云上的各个服务上去。

开原生态：发布国内首个基于云原生的边缘计算参考架构KubeEdge

KubeEdge是国内第一个关于边缘计算的框架。它100%兼容K8sAPI。它分为云上云下两部分。云下是一个agenda，可以装到边缘节点上去，就是说这个k8s里面可以部署到边缘的一些节点，也可以部署到云上的云数据中心。它通过一个安全通道进行通信。

边缘自主管理是指在边缘侧有一个原数据库，能够保证这个通道断了的话也可以自主运行。

设备的接入可以通过crd可以快速的拓展你的对象、模型。

边云流量治理就是云和边的通信，负载均衡，边和边的通信以及发布等能力。

三．最佳实践

案例一：基于IEF智能边缘平台打造智慧园区

这是基于平台构建的一个智慧园区的解决方案。它通过“视频监控+AI分析”实现从人防到技防，提升园区运营效率，提高园区住户体验。它是基于园区里面现有的摄像头，摄像头的视频流是接入到中间这个边缘节点上的，边缘节点上运行的容器，是各种应用，比如人脸检测、人流分析和周界检测等。这些应用的数据是来源于摄像头的，二这个边缘节点是可以部署到机房里面的，数据可以直接部署到边缘节点上去。

边缘节点可以是x86的服务器等。边缘节点上的各种算法是可以同过平台把华为云上的算法能力直接部署到上面去的，然后它还有一个边缘协同的能力，比如你在边缘通过算法得到的一些数据上传到云上来，再做一些进一步的分析，比如说车辆的跟踪，就是需要云上的分析。

1.低时延。这个解决方案的价值就是可以低时延的解决摄像头的上传图片，就不需要把摄像头的数据传到云上去分析，直接可以在本地来做。

2.业务价值。它的业务价值就是可以实时的感知入侵、人流量大等异常事件，降低园区的人力成本。

3.边云协同。可以在云上做下训练，在云下做推理，可以形成一个闭环，数据可以上传到云上去训练，训练完了可以上传到边缘节点上去不停提高精度。边缘上可以部署各种应用，通过不同的算法动态地改变边缘节点的功能。

案例二：边缘视觉检测，提高产品良品率

这是一个工业物联网方面的应用，主要是在做视觉检测，以及质检的案例。这是一个光弧电池片的检测，原来是需要人一个一个去看，既费时效率又不高，现在是可以把及机器视觉放到边缘去，它主要是对实时性要求很高，所以它的计算智能在本地来做。这里面也同样包括边缘协同，边缘协同是一个主打的概念。

视频展示（边缘云服务打造智慧园区）

这个视频主要是在边缘做一个人脸的抠图等，放到云上去之后去做一个人脸匹配识别等。

整体流程介绍

第一步：通过华为的IEF平台把边缘节点纳管到边缘平台里面来。纳管的时候需要一些安全证书的认证。

第二步：配置摄像头的地址。首先需要创建设备（摄像头），设备必须和边缘节点绑定。

第三部：下发边缘云联作业，就是一个算法，可以部署到云上也可以部署到边缘，它是跑到一个容器里面的。下发后，它会根据第二步设置的摄像头地址，去读摄像头的视频流去做视频分析。

人脸识别应用的界面（左边是要读的视频流，右边是识别结果）

识别前提是需要在视频流中把对应的人脸录入到系统，这样之后便可以识别出来了。

华为开发者边缘计算大赛

奖品丰厚，并且参加比赛的案例如果是优秀的话，是可以在边缘计算峰会、工业互联网峰会去展示的。也可以入选边缘市场，可以在华为边缘平台去进行推广。

问题答疑环节

问一：部署的时候边缘计算的设备是不是可以随便一个电脑都可以？

答：都可以，你的服务器等等都是可以的，不需要专门的电脑设备。但是需要安装特有的agend软件等。

问二：我们程序员的角色是不似乎有了一个变化？以前我们需要在后台做编程等，但是现在有了云服务，开发者就可以直接做应用，这种情况下，我们程序员的话需要做些什么？

答：程序员的理解是，企业需要程序员去快速的实现它的业务，通过这个过程实现商务价值。我们要做的就是在我们开发的过程中要重复做的，比如说我们的环境要重复搭建，我们需要的一些框架需要重复用的，包括边缘平台的一些部署手段，开发者们其实是不需要关心这些不产生商业价值的工作，他们只需要关心业务，迅速的变现。比如说平台要做一些AI的应用，那你只需要关注算法这块，能够满足你的高时实性要求下的问题。

问三：比如现在想要一个智慧园区的一个需求，那么华为就会派程序员去部署，这跟我们程序员之间有什么关系呢？

答：智慧城市是一个解决方案，里面有算法等服务，是华为一个成熟的解决方案。那你们可能就需要关注智慧园区里一些细分的问题，比如说华为云有些没有做到的，或者一些独特的需要实现的定制。智慧园区这些以后会更加全面，程序员只需要关注一些背景等。

问四：如果拿到资质的人就可以去做项目，那么华为之后会不会有这样一种方案去实施？

答：如果你是一个公司，你想去做智慧园区，那第一个方式是你是一个集成商，华为只是这个集成的大的解决方案的一部分。比如说华为只提供云的能力，但智慧园区还需要很多硬件，这些就需要你们自己去运营和维护，因此我们需要和第三方进行一个合作。第二个就是有些技术要求比较高的公司，华为可能并不能满足他的要求，这个时候你们可以基于华为云的能力上在封装一层，去增添它的能力。

问五：客户对数据的安全性要求很高，坚持要在本地做，对于已经上传到云的数据该怎么办？

答：云只是个服务，如果我是你的角色我可能会基于我们的KubeEdge，去做一些定制开发，然后集成到你的解决方案上去。它是一个PaaS的服务。