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什么是EC-IoT?

物联网的飞速发展,正一步步朝着其终极目标万物互联迈进。全联接时代已经来临,激增的设备联接数及其产生庞大的物联网数据,催生了边缘计算技术的发展。EC-IoT,全称Edge Computing Internet of Things,即边缘计算物联网,创新性地将边缘计算架构引入物联网领域,在靠近实物的边缘上对数据进行处理、存储和应用,解决了物联网通信“最后一公里”的问题,最终实现物联网的智慧连接和高效管理。

为什么需要EC-IoT?

物联网已成为全球新一轮科技革命与产业变革的重要驱动力。

那什么是物联网(Internet of Things,简称IoT)?简单来讲就是物品连上网络,其终极目标是万物互联。

随着物联技术的快速发展,各行各业均在尝试数字化转型,让越来越多的设备连上网络。据统计部门预测,至2025年,全球物联网设备的连接数将达到1000亿,那么企业必将面临随之而来的巨大挑战:

  • 海量的数据将上传至云端进行处理,缺乏数据实时分析和处理能力,极大增加云端数据处理负担。
  • 海量物联设备和应用,接口及协议五花八门,集中管理部署难。

EC-IoT:边缘计算与物联网的碰撞

边缘计算的诞生,极大解决了海量终端数据云端数据处理难的问题。

边缘计算是靠近物或数据源头的网络边缘侧,通过融合网络、计算、存储、应用核心能力的分布式开放平台,就近提供边缘智能服务。采集到的数据不需要上传至云端处理,直接在本地(网络边缘侧)实时分析和处理,满足了行业数字化在敏捷联接、实时数据优化等方面的关键需求。

边缘计算与物联网技术的结合诞生了EC-IoT。EC-IoT,是将边缘计算架构引入物联网领域,在靠近设备或数据源头的网络边缘侧,部署融合网络、计算、存储、应用核心能力的边缘计算网关,使得具有计算能力的物联网关可以就近(网络边缘节点)提供设备管理控制等服务,解决行业物联网通信“最后一公里”的问题,最终实现物联网的智慧连接和高效管理。

EC-IoT解决什么问题?

面对行业用户种类繁多的物联网终端设备联接难、海量数据的分析处理难等诉求,EC-IoT致力于解决行业用户以下问题:

  • 适配多种类型物理接口和协议,实现物联终端快速平滑接入互联网。
  • 海量终端设备统一管理。
  • 本地流量,本地处理,实现快速响应。
  • 开放系统,实现产业协作。

EC-IoT采用“边缘智能+云化管理”架构,通过开放网关边缘计算能力,快速适配不同行业边缘智能数据处理需求,实现关键业务本地毫秒级实时响应,完成数据本地聚合优化,高价值数据主动回传云端。

EC-IoT架构
EC-IoT架构

EC-IoT架构中两大核心部件:

  • 边缘计算网关,具备边缘计算能力的物联网关实现海量终端数据本地分析和处理:
    • 支持丰富工业物联接口(PLC/RF/RS485/DI等)和协议,可灵活接入多种传感器和终端。
    • 软硬件资源开放,支持部署容器,行业APP可随需部署在容器上实现对接入终端设备的本地数据处理。
  • 云化物联网平台,可以与不同行业应用系统对接,实现终端设备的智能联接:
    • 采用云管理架构,实现海量终端设备统一管理,降低运维成本。
    • 采用开放式架构,北向开放标准的北向接口,实现与不同第三方行业应用系统的对接。

EC-IoT有什么关键特性?

云平台开放性

EC-IoT解决方案场景中云化物联网平台,应用云计算技术,实现网络、设备、容器及应用的统一云化管理,同时提供开放的北向接口,支持与其他行业应用系统灵活对接。

  • 架构开放

    采用开放的软件架构,通过标准的RESTful北向接口,实现与不同行业应用系统的对接,与合作伙伴一起实现增值应用服务。

  • 业务融合

    实现网关、容器、应用统一管理,支持容器安装、APP安装等功能。

  • 云化部署
    支持分布式集群部署,具备无缝扩展能力,支撑海量物联网关的集中管理。
    云化物联网平台价值
    云化物联网平台价值

网关开放性

边缘计算设备支持部署容器,用户可在部署的容器上安装自己的业务APP,同时设备提供各种eSDK接口供容器和APP调用边缘计算网关的资源。

所谓容器,是一种基于Linux平台的轻量化虚拟化隔离技术,与传统虚拟机不一样的地方是,虚拟机是真实虚拟出一个机器,包括CPU、内存、磁盘、外设等,然后当成一个真实机器进行使用,但Linux容器是基于LINUX内核实现隔离与资源分配功能,给容器内的应用一个假象误认为自己运行在一台独立机器上。
网关开放性
网关开放性

EC-IoT典型应用有哪些?

EC-IoT方案已被广泛应用于配电物联网、智慧城市、智能用能等领域,已成为行业数字化转型的重要抓手,使能行业数字化转型。本文以配电物联网和智慧用能场景为例。

配电物联网场景

配电物联网即在传统配电自动化的技术基础上结合物联网技术实现配电网络的数字化转型,解决和改善传统工业控制技术不能解决的问题,如大量终端设备的管理、业务管控难度大等,丰富了用户业务体验,提升了业务运营效率。

EC-IoT应用在配电物联网领域,则采用“云、管、边、端”架构,实现配电物联网全联接智慧管理。

配电物联网场景
配电物联网场景
  • 云:即云化主站,由新一代配电自动化主站、微应用管控中心及敏捷控制器构成。各组件协同共同实现配电终端管理、设备在线监测、停电抢修、资产管理、大数据和AI应用等业务功能。
  • 管:通信管道,云端与边侧的数据通信。广域网通信包括以太通信网络和无线通信网络;本地通信网络主要用于终端侧与边侧的通信,主要包括PLC-IoT、RF Mesh等通信技术。
  • 边:边侧以边缘计算网关为核心,提供容器平台,支持用户在容器中安装业务APP实现业务需求,同时开放容器接口供APP调用。
  • 端:低压配电侧设备智能化,采用智能化核心通信模块,实现智能终端设备与边缘计算网关的通信。华为提供智能化核心通信模块,同时开放接口供第三方厂商进行低压设备的二次集成。

智慧用能场景

智慧用能场景采用EC-IoT的核心架构,构建从数据感知、边缘处理、到智慧应用的综合能源服务数字化平台,实现全网终端设备(电表、水表、气表等)告警状态、站点状态、设备状态展示,远程可视化管理, 实时监控全网状态。

智慧用能场景
智慧用能场景
  • 平台层和应用层:采用云管理架构,实现海量终端设备的全生命周期远程可视化管理,以及海量用能数据的分析和处理。
  • 网络层:支持有线和无线两种通信方式,可以根据现场情况,进行灵活选择,匹配多应用场景。
  • 边缘计算层:基于边缘计算技术,重新定义智慧用能物联网关(边缘计算网关),赋予设备智能大脑。智慧用能物联网关可像智能手机一样,功能按需定制或加载,数据灵活共享,从而对接不同业务生态,实现一机多用,避免硬件系统的重复开发。
  • 采集终端层:采集终端/转换器采用PLC-IoT技术,利用现有电力线将常见的电表、水表、气表等终端设备接入智慧用能物联网关,经济、可靠、高效地采集各种用能信息,为综合能源服务业务提供基础数据。

EC-IoT产品

敏捷控制器

华为提供Agile Controller-IoT敏捷控制器,提供多租户管理、设备管理、开放性管理和系统运维等功能,实现对物联网终端设备的端到端自动化管理。

想了解Agile Controller-IoT更多信息,请参考Agile Controller-IoT产品文档

边缘计算设备

华为提供边缘计算设备对PLC-IoT头尾端模块进行管理:

  • 华为AR-CORE系列边缘计算核心板,提供一个开放的软硬件资源平台,支持用户二次开发包装成整机,支持部署容器和应用。
    AR-CORE-220E核心板外观图
    AR-CORE-220E核心板外观图
  • 华为提供Hi-Grid系列边缘计算核心板,集控制、计算和通信等功能为一体的基础开放平台,可为台区智能融合终端提供开放的边缘计算环境,支撑台区电力业务需求的快速落地。
    Hi-Grid-T2核心板外观图
    Hi-Grid-T2核心板外观图
  • 华为AR502H系列物联网关,华为新一代边缘计算网关整机,用户可以直接用于行业物联场景。它具备强大的边缘计算能力,提供丰富的物联网接口、3G/LTE/5G数据上行,同样支持对PLC-IoT头尾端模块进行生命周期管理。访问AR502H系列边缘计算网关,了解更多信息。
    AR502H-CN外观图
    AR502H-CN外观图
    AR502H-5G外观图
    AR502H-5G外观图

PLC-IoT通信模块

华为PLC-IoT系列通信模块包含头端和尾端两种类型,头端配合边缘计算核心板或网关使用,尾端被集成于不同的行业终端设备中,实现复用电力线进行数据传输,网随电通,免布线,可靠性高。

头端通信模块

头端通信模块分为两类:

  • 配套边缘计算核心板使用,型号分别为PLC-IH-1和PLCh-Power-1,是华为Inside解决方案中的头端通信模块,通过PLC通信方式上传或下载数据,实现远程控制。

    PLC-IH-1模块使用场景丰富,如智能交通信号灯场景,通过PLC电力载波技术,充分利用旧电源、杆件、管道、线路等资源快速建立网络,高效打通路口终端设备,实现新终端的快速部署。

    PLC-IH-1外观图
    PLC-IH-1外观图

    PLCh-Power-1模块使用场景丰富,在实现配电网可观可控的基础上,提升信息数据的集成与应用能力,实现信息系统与配电系统的融合。

    PLCh-Power-1外观图
    PLCh-Power-1外观图
  • 配套边缘计算网关(AR502H系列)使用,型号为iCUBE-PLC100,通过PLC通信方式上传或下载数据,实现远程控制。本产品使用场景丰富,在实现配电网可观可控的基础上,提升信息数据的集成与应用能力,实现信息系统与配电系统的融合。
    iCUBE-PLC100外观图
    iCUBE-PLC100外观图

尾端通信模块

尾端通信模块主要实现数据采集功能,包括3个型号:PLC-IS-1、PLCe-Power-1和iMOD-PLC121。

  • PLC-IS-1模块是Huawei Inside方案中的尾端通信模块,可以实现数据采集功能,通过PLC通讯方式上传或下载数据,实现远程控制。本产品可适用于智能路灯以及使用智能路灯系统的各种场景,如智能交通和智能楼宇等。
    PLC-IS-1模块外观图
    PLC-IS-1模块外观图
  • PLCe-Power-1模块是Huawei Inside方案中的尾端通信模块,通过电路重新模块化实现模块小型化,对PCBA实现塑封,最终可支持集成商二次焊接。PLC接口部分只提供AFE的收发信号。
    PLCe-Power-1模块外观图
    PLCe-Power-1模块外观图
  • iMOD-PLC121模块是Huawei Inside方案中的尾端通信模块,通过电路重新模块化实现模块小型化,最终可支持集成商二次焊接。PLC接口部分只提供AFE的收发信号。
    iMOD-PLC121模块外观图
    iMOD-PLC121模块外观图

想了解华为边缘计算设备和PLC通信模块的更多信息,请参考AR-CORE系列 产品文档AR502H系列 产品文档

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  • 作者: 崔云龙
  • 最近更新: 2021-10-09
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