這是我在物聯(lián)網(wǎng)智庫|物女心經(jīng)專欄|寫的第040篇文章。

最近總是被問到“目前物聯(lián)網(wǎng)有沒有穩(wěn)賺不賠、必須抓住的機遇？”提問者大多來自物聯(lián)網(wǎng)初創(chuàng)企業(yè)，好吧，幫你看到別人看不清的機遇，幫你解讀別人讀不懂的布局，【物女心經(jīng)】責(zé)無旁貸。 

在尋找機遇的時候，有的人緊盯市場，有的人緊盯需求，而我看來，這些都是浮于其表的東西，更深層的價值在哪里呢？舉個栗子，我更看重的是“工具”。一個有效的工具，猶如一件趁手的“神兵利器”，如金箍棒之于孫猴子，緊箍咒之于唐長老。如果有幸遇到長袖善舞的主人，雙雄合璧定會所向披靡。當(dāng)大部分人還拿著大刀長矛以原始姿勢赤身肉搏時，率先發(fā)現(xiàn)火炮步槍，并掌握狙擊方法的人想輸都難。

善用工具還將促成競爭規(guī)則的改變，由此帶來意外之喜。舉個例子，管理大師Frederick Winslow Taylor就是利用工具悄無聲息地變更規(guī)則，讓規(guī)矩為我所用的高手。話說他的身體條件并不出色，于是便在打網(wǎng)球的時候給自己設(shè)計了湯匙形狀的網(wǎng)球拍，球還沒打，已穩(wěn)操7:0的開局優(yōu)勢勝券。這一小小的工具改造，竟然讓他獲得了全美網(wǎng)球賽的雙打冠軍。

那么物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的新工具在哪里？還記得我曾經(jīng)說過“云計算和IoT平臺之爭開啟下半場，邊緣計算將成主陣地”吧，而這個機遇就蘊藏在邊緣計算中，而且率先會在工業(yè)領(lǐng)域的邊緣計算中引爆。

想要讀懂這個機遇并不容易，還得從半年之前說起。2017年4月，Linux基金會發(fā)布了一個開源物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算項目：EdgeX Foundry。EdgeX Foundry并不是一項新標(biāo)準(zhǔn)，而是統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和邊緣應(yīng)用的一種方式。它的主要目的是：打造并推廣EdgeX這種面向物聯(lián)網(wǎng)的通用開放標(biāo)準(zhǔn)；圍繞可互操作的即插即用部件打造一個生態(tài)系統(tǒng)。

看到這里，你也許還不覺得有什么特別之處，我們再來看看另外一段舊事。借用《教父》中的一句經(jīng)典臺詞，在一秒鐘內(nèi)看到本質(zhì)的人和花半輩子也看不清一件事本質(zhì)的人，自然是不一樣的命運。這段舊事，或許能讓你看清EdgeX Foundry的本質(zhì)。

回放工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺的演進歷程，Cloud Foundry開源項目功勛卓著

兩周之前我剛剛談過，當(dāng)前全球共計有超過450家物聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)。這還只是記錄在案的數(shù)字，實際數(shù)量只多不少。鑒于物聯(lián)網(wǎng)平臺戰(zhàn)場各個巨頭均已強勢進入，再次奉勸各位借助物聯(lián)網(wǎng)平臺成為BAT之夢該醒了。

話說回來，在所有平臺中，接近1/3的物聯(lián)網(wǎng)平臺專注于產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，而對消費者物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)注度稍弱。其中最受關(guān)注的是制造業(yè)和工業(yè)解決方案，有32%的物聯(lián)網(wǎng)平臺圍繞這一領(lǐng)域提供解決方案，包括GE、西門子、ABB、施耐德、博世等工業(yè)自動化巨頭。

而這些知名的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺除了GE的Predix平臺發(fā)布較早之外，大部分均在2014年之后陸續(xù)推出。為什么是在這個時間點之后，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺才如雨后春筍般紛紛冒出呢？整個市場的需求催化是一方面，還有一重要“工具”的成熟落地是另一方面。

從頭講起，2011年，一個名不見經(jīng)傳的PaaS云平臺Cloud Foundry由VMware公司開發(fā)出來，初衷是為廣大應(yīng)用程序開發(fā)人員、應(yīng)用程序操作人員和云運營商簡化部署工作。隨后在2011年4月份，Cloud Foundry宣布成為開源項目，開發(fā)人員可以用自己選擇的語言和Web框架來編寫代碼，沒必要為具體的IT環(huán)境而操心。

與此同時，2011年，GE悄悄地在加州圣拉蒙設(shè)立了一個軟件中心，作為GE Digital總部，專注開發(fā)Predix。一開始Predix只不過是GE用來服務(wù)它所銷售的引擎的軟件品牌而已，其中一項應(yīng)用是給噴氣發(fā)動機提供預(yù)測性維護，減少停機時間，但是Predix項目進展緩慢。

2013年4月，EMC和VMware聯(lián)合成立了一家新的公司Pivotal，定位是將下一代云計算和大數(shù)據(jù)應(yīng)用相結(jié)合，同時承載了Cloud Foundry項目。基于敏捷開發(fā)、Pivotal Cloud Foundry PaaS云平臺以及大數(shù)據(jù)套件等解決方案和產(chǎn)品，Pivotal顛覆了世界軟件的構(gòu)建方式。在創(chuàng)立伊始，Pivotal就獲得GE投資的1.05億美元。為什么GE選擇投資Pivotal，而不是從頭開發(fā)底層PaaS平臺呢？原因自行體會?？傊?，自從有了Cloud Foundry平臺打底，GE Predix從此走上了發(fā)展快車道。

2014年2月，Pivotal宣布成立Cloud Foundry基金會，Pivotal、EMC、IBM等都是白金級贊助商。該基金會的隊伍此后擴大到67名成員，在全球擁有2,400名代碼貢獻者，根據(jù)研究現(xiàn)實，Cloud Foundry占到35%的市場份額，Gartner研究認(rèn)為，Cloud Foundry的總市值約為28億美元，并將在未來幾年輕松突破50億美元。

在此之后，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺在經(jīng)過一段默默無聞的“暗黑”潛伏期之后，紛紛露出水面。也許你不知道的是，除了GE Predix平臺，西門子的MindSphere、博世的IoT Cloud和霍尼韋爾的Sentience全部都是依托于開源平臺Cloud Foundry之上的工業(yè)IoT平臺，足見Cloud Foundry之于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的價值。

可以說Cloud Foundry這個“兵器”，有效降低了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺的準(zhǔn)入門檻和開發(fā)周期。巨頭們尚且懂得借助工具，你我有什么理由拒絕？

從物聯(lián)網(wǎng)平臺到邊緣計算，開源項目潤物細(xì)無聲

數(shù)據(jù)分析正在變得比設(shè)備本身更有價值，而在最為接近前端智能的邊緣計算側(cè)，實時數(shù)據(jù)的價值能夠被最大化的發(fā)揮出來，因此物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展大勢正在從平臺向邊緣延伸。尤其在產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，能否以實時或者近乎實時的速度深入理解巨量的設(shè)備和環(huán)境數(shù)據(jù)，是決定物聯(lián)網(wǎng)項目成敗的關(guān)鍵。

根據(jù)IDC的預(yù)測，邊緣計算的市場前景非常廣闊：到2018年，40%的IoT數(shù)據(jù)將會通過霧計算、邊緣計算在近端處理。到“云”為止，我們完成了從分布計算到集中計算的轉(zhuǎn)變，然而現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)，碎如雞毛的不同物聯(lián)網(wǎng)場景，單純依靠集中式的云計算往往并不是最佳策略。邊緣的“速算”能力，對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用來說更為合拍。

當(dāng)分析邊緣計算的發(fā)展趨勢時，物聯(lián)網(wǎng)平臺走過的歷程可以作為有效的參考依據(jù)，這時在大腦中建立一個清晰的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)是必不可少的。

感知、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用等簡單粗暴的層級劃分已經(jīng)不能滿足物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展瞬息萬變的節(jié)奏，為了與時俱進，確定物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的基礎(chǔ)部件，多個國際級機構(gòu)組織和行業(yè)聯(lián)盟都提出了IoT參考框架。

比如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟IIC提出的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參考架構(gòu)IIRA、歐盟IoT-A項目提出的物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)參考模型、德國三大協(xié)會聯(lián)合發(fā)布的《德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略規(guī)劃報告》中明確提出了RAMI 4.0（工業(yè)4.0參考架構(gòu)模型）為核心的物聯(lián)網(wǎng)智能工廠基礎(chǔ)框架、電氣和電子工程師協(xié)會IEEE專門成立的P2413項目組也提出了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)。

本文無意詳細(xì)分析上述種種架構(gòu)的細(xì)枝末節(jié)，而是幫你完成精簡和提煉的工作。這些權(quán)威架構(gòu)的共同之處在于明確提出了物聯(lián)網(wǎng)的各種層次，使用“化整為零”的思維方式，將物聯(lián)網(wǎng)這個“龐然大物”進行分解和分層，使各個層次的本質(zhì)屬性和發(fā)展規(guī)律從復(fù)雜的混沌狀態(tài)中依次暴露，從而有效的理清重點、抓住核心。

匯總上述架構(gòu)的共性，進行總結(jié)和濃縮，可以轉(zhuǎn)述成下面可供人類理解的簡筆畫：

其中包含的基本元素是：

• 物理設(shè)備：物聯(lián)網(wǎng)中的“物物”

• 邊緣計算--網(wǎng)關(guān)：連接物理設(shè)備的邊緣計算部件

• IoT云平臺--集成：企業(yè)服務(wù)總線和中間件

• IoT云平臺--應(yīng)用：產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)處理和分析

邊緣計算側(cè)與物聯(lián)網(wǎng)平臺側(cè)遙相呼應(yīng)。

邊緣計算是指在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的一側(cè)，采用網(wǎng)絡(luò)、計算、存儲、應(yīng)用核心能力為一體的開放平臺，就近提供前端服務(wù)。其應(yīng)用程序在邊緣側(cè)發(fā)起，產(chǎn)生更快的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)，滿足行業(yè)在實時業(yè)務(wù)、應(yīng)用智能、安全與隱私保護等方面的基本需求。

邊緣計算負(fù)責(zé)從各種設(shè)備中經(jīng)由多種的協(xié)議轉(zhuǎn)換提取所需的數(shù)據(jù)和功能，實時處理或者上傳到云平臺。在提供傳輸能力的同時，位于邊緣計算層的網(wǎng)關(guān)還負(fù)責(zé)提供數(shù)據(jù)過濾、數(shù)據(jù)清理、數(shù)據(jù)聚合、數(shù)據(jù)監(jiān)控等功能。網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)管理設(shè)備的整個生命周期，提供唯一的標(biāo)識ID識別設(shè)備、進行資產(chǎn)管理并更新設(shè)備固件。邊緣計算層不僅連通應(yīng)用層和設(shè)備層，同時保證整個物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中端到端的安全性。

物聯(lián)網(wǎng)云平臺則負(fù)責(zé)從連接的設(shè)備中接收數(shù)據(jù)，并將其存儲在內(nèi)存或數(shù)據(jù)庫中，并完成進一步的深入分析和決策。集成層將基于事件的消息有效的轉(zhuǎn)換成可供查詢的數(shù)據(jù)。在應(yīng)用層，數(shù)據(jù)被快速進行處理，以便及時發(fā)現(xiàn)異常給予預(yù)警，并且利用豐富的機器學(xué)習(xí)能力預(yù)測未來趨勢。

應(yīng)用層的核心功能圍繞兩個方面：一是“數(shù)據(jù)”，應(yīng)用層需要完成數(shù)據(jù)的管理和數(shù)據(jù)的處理；二是“應(yīng)用”，僅僅管理和處理數(shù)據(jù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，必須將這些數(shù)據(jù)與各行業(yè)應(yīng)用相結(jié)合。在這個層次中，各種應(yīng)用與行業(yè)發(fā)展的需求緊密結(jié)合，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的多種智能化服務(wù)。

在物聯(lián)網(wǎng)云平臺側(cè)，常見的開源工具，除了Cloud Foundry，還包括Hadoop和Kafka等。而在邊緣計算側(cè)，由于設(shè)備和總線種類繁多，缺乏合規(guī)性的邊緣計算開發(fā)范式，導(dǎo)致設(shè)備和程序互不兼容性，尚未獲得預(yù)期中的爆發(fā)式成長。這時一個開源的邊緣計算框架就顯得非常必要，它有助于降低初創(chuàng)企業(yè)的進入門檻，創(chuàng)業(yè)者可以更好的分配資源，而不必浪費過多時間在邊緣計算的基礎(chǔ)架構(gòu)層面，可以集中精力專攻特色功能和定制界面。

現(xiàn)在這個工具已經(jīng)在你手中，它就是從名不見經(jīng)傳到讓幾大工業(yè)巨門如獲至寶的EdgeX Foundry。

EdgeX Foundry專為邊緣計算而生

接下來的內(nèi)容，將是國內(nèi)首次對EdgeX Foundry的全面解讀。劃重點，是國內(nèi)首次，是全面解讀。

EdgeX Foundry嘗試提供可互操作的組件，提供即插即用功能，改變邊緣計算游戲的“規(guī)則”。它將是一個簡單的互操作性框架，獨立于操作系統(tǒng)，支持任何硬件和應(yīng)用程序，促進設(shè)備、應(yīng)用程序和云平臺之間的連接。EdgeX Foundry的主要任務(wù)是簡化和標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算，同時保持其開放性。

EdgeX Foundry并不僅僅是一個標(biāo)準(zhǔn)，還是一個極具可操作性的開源平臺。在EdgeX Foundry的架構(gòu)中，定義了“南側(cè)”和“北側(cè)”能力：

• 南側(cè)：所有的物聯(lián)網(wǎng)物理設(shè)備，以及與這些設(shè)備、傳感器、執(zhí)行器或者其他對象直接通信的網(wǎng)絡(luò)邊緣器件，統(tǒng)稱為“南側(cè)”。

• 北側(cè)：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)匯總、存儲、聚合、分析和轉(zhuǎn)換為決策信息的云平臺，以及負(fù)責(zé)與云平臺通信的網(wǎng)絡(luò)部分，統(tǒng)稱為“北側(cè)”。

除了南側(cè)和北側(cè)之外，對于“東向”和“西向”需要具備的負(fù)荷分組、網(wǎng)關(guān)同步等能力，EdgeX Foundry尚未給出定義。

EdgeX Foundry承諾具備相當(dāng)?shù)撵`活性，其中的任何微服務(wù)均可靈活升級、替換和擴展，并提供“實施案例”服務(wù)，促進最佳實踐。EdgeX Foundry還將存儲和轉(zhuǎn)發(fā)功能列為必備。

EdgeX Foundry擁有4層架構(gòu)，從上到下依次是：

• 輸出服務(wù)層：EdgeX Foundry可以長時間獨立于云平臺運行，無需連接到“北側(cè)”系統(tǒng)。當(dāng)需要把邊緣數(shù)據(jù)和智能分析輸送到云平臺時，這項工作將由在本層執(zhí)行。

• 支持服務(wù)層：本層涵蓋大量的微服務(wù)，提供邊緣分析和智能。

• 核心服務(wù)層：本層將邊緣計算的北側(cè)和南側(cè)進行劃分，顧名思義，核心層在EdgeX Foundry平臺處于重要地位，具體的組成部分包括：核心數(shù)據(jù)、服務(wù)指令、元數(shù)據(jù)，以及注冊表和相關(guān)配置。

• 設(shè)備服務(wù)層：本層與IoT物理設(shè)備進行交互。

EdgeX Foundry將具備以下的種種獨立性：

• 獨立于物聯(lián)網(wǎng)硬件

• 獨立于操作系統(tǒng)（Linux、Android、Windows等）

• 獨立進行功能分配（它能夠在邊緣端、霧端、云端…通過微服務(wù)分配各種功能）

• 獨立于各種通訊協(xié)議

EdgeX Foundry還將會進一步推動“智能”向邊緣的滲透，以便解決響應(yīng)延遲問題、帶寬和存儲問題，以及遠(yuǎn)程操作問題。

整體而言，EdgeX Foundry項目的主要特性包括：

• 提供靈活的微服務(wù)架構(gòu)。

• 與CPU（例如x86、ARM），操作系統(tǒng)（例如Linux、Windows、Mac OS）和編程環(huán)境（例如Java、JavaScript、Python、C/C++）獨立。

• 允許服務(wù)根據(jù)設(shè)備能力和現(xiàn)實用例進行自由擴展。

• 啟用對設(shè)備接口的全面支持，以便將連接協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化為通用API。

• 允許在多個邊緣硬件節(jié)點，或特定邊緣節(jié)點內(nèi)的處理器之間分配功能。

• 微服務(wù)（例如，北側(cè)消息總線、規(guī)則引擎、數(shù)據(jù)庫）可以靈活升級、替換和擴展。

• 在保證可擴展性的同時，具備工業(yè)級安全性、穩(wěn)定性和可靠性。

• 支持使用更高版本的微服務(wù)器或部件插件進行整體替換，而不需要更改架構(gòu)。

探究EdgeX Foundry背后的主導(dǎo)公司，除了戴爾之外，還有IOTech和Mainflux等初創(chuàng)企業(yè)。戴爾是EdgeX Foundry開源項目的創(chuàng)始成員之一，它為EdgeX Foundry提供了采用Apache 2.0許可證的FUSE源代碼。FUSE包括10多種微服務(wù)和12500多萬行代碼，它們在連接標(biāo)準(zhǔn)、邊緣分析、安全、系統(tǒng)管理和服務(wù)之間提供了互操作性。

IOTech公司（www.iotechsys.com）的目標(biāo)是通過產(chǎn)品化的開源商業(yè)模式和渠道戰(zhàn)略，成為全球邊緣計算平臺的領(lǐng)導(dǎo)者。

Mainflux公司（www.mainflux.com）是一家總部位于巴黎的科技公司，同名平臺Mainflux是一個基于微服務(wù)的開源平臺，是復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)解決方案的中間件。它可以讓設(shè)備、用戶和應(yīng)用程序在不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上實現(xiàn)連接，支持例如HTTP、MQTT、WebSocket和CoAP之間的無縫連接。

現(xiàn)在的代碼主要是基于Java語言，托管在https://github.com/edgexfoundry。至于EdgeX Foundry發(fā)展的Roadmap，目前尚處于指導(dǎo)階段并未給出具體的時間節(jié)點。

基于EdgeX的邊緣計算“百團”大戰(zhàn)正在醞釀

由于EdgeX Foundry有效降低了邊緣計算領(lǐng)域的準(zhǔn)入門檻，受益最大的是應(yīng)用端的開發(fā)商，使用EdgeX Foundry在邊緣計算側(cè)構(gòu)建一個獨立于各種硬件的“APP Store”成為可能。當(dāng)然這里的APP“應(yīng)用程序”是一個多維和多層的概念，本文僅是使用APP這個名詞作為一個代表符號，并不等同于手機等移動互聯(lián)網(wǎng)世界中的“應(yīng)用軟件”。

也許你還記得文初提到的450家物聯(lián)網(wǎng)平臺這一數(shù)據(jù)，而在邊緣計算側(cè)，數(shù)百個“APP”應(yīng)用齊鳴的時代指日可待。因為APP Store模式試圖解決物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算生態(tài)構(gòu)建中的一個核心問題，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的匱乏。正如iPhone最初被大眾認(rèn)可，更多是看重它背后數(shù)以萬計的APP，因此誰能提前布局有效的邊緣計算APP，自然就會成為炙手可熱的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)內(nèi)迅速躥紅的紅人，簡稱“網(wǎng)紅”。

在這里花些時間解釋一下APP Store模式的本質(zhì)，它是蘋果公司基于iPhone的軟件應(yīng)用商店，這是蘋果公司開創(chuàng)的一個讓網(wǎng)絡(luò)與手機相融合的新型經(jīng)營模式，以APP Store為媒介，建立起了一個手機產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，使得手機軟件業(yè)開始進入一個高速、良性發(fā)展的軌道，這個新型經(jīng)營模式成為了APP Store模式的雛形。

在經(jīng)濟原則的基礎(chǔ)上，人們總是希望效益/利益最大化，因此，將APP Store模式建設(shè)成一個服務(wù)平臺，這個平臺主要是為合作伙伴服務(wù)的，通過合作共贏來把“餅”做大，而自我的價值由于總體效益的提高而得到實現(xiàn)，這是一個理念性的升華。

APP Store模式的基本結(jié)構(gòu)為：在產(chǎn)業(yè)鏈中選擇一個以上的環(huán)節(jié)作為整個模式的支撐點，通過平臺進行承載與輻射，通過APP Store實現(xiàn)直接價值，通過經(jīng)營產(chǎn)業(yè)鏈來實現(xiàn)間接價值。

EdgeX Foundry實現(xiàn)了邊緣硬件與應(yīng)用在某種程度上的解耦，有利于應(yīng)用端的企業(yè)聚精會神的開發(fā)有價值的邊緣應(yīng)用程序。同時，我們需要注意到雖然EdgeX Foundry不僅面向工業(yè)，也面向消費電子領(lǐng)域，但從創(chuàng)始成員公司的分布來看，率先在工業(yè)場景下落地將是大概率事件。

目前歐美企業(yè)對于EdgeX Foundry的響應(yīng)非常積極，成員數(shù)量已經(jīng)突破60家，尚無中國企業(yè)加入。

基于EdgeX Foundry開源平臺的邊緣計算應(yīng)用仍未露出水面，黎明前的黑暗往往孕育著最深沉也最耀眼的第一道曙光。至此，關(guān)于EdgeX Foundry這個獨門兵器，解讀完畢。

最后，衷心感謝映翰通InHand Networks公司吳才龍工程師在成文過程中對我的大力支持。