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产品介绍

百度智能边缘（Baidu IntelliEdge，简称BIE）旨在将云计算能力延伸至用户现场，提供可以临时离线、低延时的计算服务，包含设备接入、数据处理、数据上报、流式计算、函数计算、AI 推断等功能。

BIE包括 云端管理套件 和 边缘本地运行包 两部分：

• 云端管理套件：主要负责边缘节点的管理，包含边缘节点的监控、注册管理、应用的编排与升级等功能，实现 “云管理、边运行、边云一体”的产品解决方案。
• 边缘本地运行包：包含百度开放边缘框架baetyl，以及基于baetyl框架开发的边缘应用，实现将云计算能力延伸至边缘，提供离线自治、低延时的计算服务。

整体架构如下图所示：

智能边缘-云端管理套件

云端管理套件包含 节点管理、子设备管理、驱动管理、应用部署、配置管理、节点预配六大功能模块。

• 节点管理

  • 监控边缘节点，包括边缘节点状态，节点资源使用情况（CPU、内存使用率）
  • 监控部署在边缘节点上的边缘应用，包括应用状态，应用的资源使用情况（CPU、内存使用率）

• 子设备管理

  • 提供子设备物模型管理，物模型提供对一类设备的统一定义。
  • 提供子设备管理。子设备是真实物理设备在云端的映射，云端每个设备对应一个物理设备。
  • 提供设备与节点进行绑定，通过引入驱动、配置驱动、绑定设备、配置设备等一系列步骤，在云端获取物理设备的数据或通过云端对物理设备进行反控

• 驱动管理

  • 内置多种协议的官方驱动，负责边缘网关和子设备的数据传输

• 应用部署

  • 管理应用的服务编排，一个应用支持一个或者多个服务，如果是容器模式，则一个服务对应一个容器，如果是进程模式，一个服务对应一个二进制程序。
  • 管理应用的部署，支持通过节点标签匹配来实现应用的定向部署，满足部署标签的节点都会被自动部署边缘应用。

• 配置管理

  • 管理用户自定义配置，支持在线编辑，包含KV、密文、镜像仓库访问凭证
  • 支持从已有云服务引入配置，例如从 函数计算CFC 引入函数包、从AI中台BML、端模型生成平台EasyEdge 引入模型文件。

• 节点预配

  • 支持边缘节点的批量注册与激活

智能边缘-边缘本地运行包

边缘运行包组成

边缘本地运行包主要由边缘计算框架和边缘应用组成：

• BIE边缘计算框架：由开源边缘计算框架 baetyl 提供，实现基础的边缘管理与边缘应用编排。

• BIE边缘应用：基于baetyl框架开发的边缘应用，baetyl框架提供边缘应用开发SDK。BIE提供常用的边缘应用，主要包含以下能力：

  • 函数计算，提供函数运行时支持边缘函数计算，支持python27、python36、node85等函数的本地运行
  • 流式计算，提供流式计算运行时，支持本地流式计算

  • AI推断

    • 通过video-infer模块与函数计算，可以实现特定模型的边缘AI推断。
    • 通过easyedge-inference模块，可以实现 easyedge 转换模型的边缘推断
  • 数据缓存，通过broker模块，实现消息离线缓存，断线续传。
  • 数据存储，通过tsdb模块，实现边缘时序数据存储。
  • 数据采集，提供南向数据采集模块，例如 Modbus 模块，采集与边缘边缘节点连接的关联设备的数据。
  • 配置同步，通过系统模块，实现云端配置与边缘实时同步，云端的配置变更自动下发至边缘节点。

  • 数据远传

    • 消息远传：支持将边缘消息以MQTT协议传输至远端MQTT Broker
    • 文件远传：支持将文件传输至远端对象存储，例如baidu bos、aws s3及满足aws s3标准的对象存储服务，比如 ceph 和 minio 。

系统应用

边缘本地运行包内含多个系统应用，当前包含的系统边缘应用如下：

• baetyl-init：负责激活边缘节点到云端，并初始化 baetyl-core。负责后续baetyl-core的更新。
• baetyl-core：负责本地节点管理（node）、端云数据同步（sync）和应用部署（engine）。
• baetyl-broker：单机版消息订阅和发布中心，采用 MQTT3.1.1 协议，可在低带宽、不可靠网络中提供可靠的消息传输服务。其作为 baetyl 框架端侧的消息中间件，为所有服务提供消息驱动的互联能力。
• baetyl-agent（仅限容器模式节点）：以DaemonSet的形式运行于边缘集群各节点上的守护进程。主要用于文件同步和各个节点网络磁盘信息监控。以HostNetwork形式部署，占用本地宿主机30080端口。
• baetyl-log（仅限容器模式节点）：该应用基于 filebeat 改造，支持云端和边缘的日志收集上报。
• baetyl-accelerator-metrics（仅限容器模式节点）：该应用用于监控节点AI加速卡资源。
• baetyl-function：该应用是 baetyl 框架端侧的函数计算框架，支持前端代理和后端函数运行模块的请求传输。
• baetyl-rule：该应用实现 baetyl 框架端侧的消息流转和交换。
• Device Simulator（仅限容器模式节点）：支持模拟modbus，opcua，ipc协议端设备。