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邊緣運算微雲網路平台技術

106-12-12
智慧邊緣運算微雲(Cloudlet)網路

智慧邊緣運算微雲(Cloudlet)網路

根據Frost & Sullivan預測, 2025年全球將有約50 Billion連網設備,包括:穿戴裝置、智慧家庭、智慧交通、智慧工廠、智慧能源與智慧城市等物聯網之應用產生,而物聯網裝置所收集到之巨量數據,使得傳統的雲運算已無法滿足現今的需求,最新的邊緣運算架構應運而生。另一個催生邊緣運算的原因是,傳統的雲運算不在能滿足一些超低延遲的新興應用,例如擴增實境(AR)及虛擬實境(VR)、車聯網和智慧工廠IIOT4.0等,因為這類型的新應用,對於網路頻寬和延遲要求極高,前兩個應用的頻寬需求高達G bits/sec,而全部四個應用的網路傳輸的延遲時間都必須小於10毫秒,否則無法滿足用戶服務的品質需求。

目前,由經濟部技術處支持、工研院技術團隊開發邊緣運算微雲網路(Edge & Fog Computing System (EFS))平台技術,本研究將未來的雲端運算架構分三層,最上層是傳統的中央雲(Central Cloud),中間層的行動邊緣雲(Mobile Edge Cloud),以及距離使用者最近的霧運算裝置(Fog Computing Device)組成的雲。

此網路架構至今已與眾多單位合作,包括與歐盟5G Coral夥伴共同規劃南港車站環球購物中心場域佈建三層雲架構,透過協調控制系統將AR導航應用服務分別根據低延遲、運算使用等需求提供資源分配,再由行動邊緣雲和地面雲來執行與處理。此應用服務平台不僅可讓受限計算儲存資源限制的行動終端,透過分散式負載平衡運算、遠端控制管理軟體等多項技術等技術特色之邊緣運算系統,來實現超低延遲、低成本靈活佈建、安全高效能的多元創新服務。

技術特色:

  • 安全、智慧、彈性、易佈建之邊緣運算微雲網路

技術特色

技術模組

運用軟體模組化加速彈性佈建的靈活 (Agility)

  • EFS Virtualization Layer軟體模組
  • EFS Application and Services系統軟體

直連中繼無線連接可迅速自動佈建 (Efficiency)

  • Wi-Fi D2D Relay Network技術
  • 遠端安裝/執行、監控/管理系統軟體

以分散式協作/網路封包傳輸控管,將大的運算負載分割交由相鄰霧裝置一同分攤,來提昇運算、傳輸、分析效能,可顯著加速處理效率降低延遲,提供即時順暢的使用經驗。(Cognitive)

  • D2D Relay Middleware軟體模組
  • EFS Runtime軟體模組

利用Blockchain技術設計分散式認證,提供創新數位服務所需高效能與高安全標準 (Security)

  • D2D Relay Middleware軟體模組

技術規格:

EFS Computing Wi-Fi Relay AP/Gateway硬體平台規格

CPU

AllWinnerTech SOC A80

  • CPU: ARM® Cortex™-A15X4 up to 2.0GHz, A7X4 up to 1.3GHz
  • GPU: PowerVR 64-core G6230

RAM

2GB 64bit dual channel, 1600MTPS

Display*

a. HDMI Port A HDMI V1.4a, b. VGA support 1080P output

Onboard Wi-Fi

IEEE 802.11 b/g/n WiFi: 2.4G/5.8G dual band with external antenna (can be configured as Soft AP mode)

Ethernet

10M/100M/1000M NIC

Storage

EMMC up to 64GB default 8GB write/read speed 25MB/s

Wireless NIC for Relay Backhaul

IEEE 802.11ac with 2.4/5.8 dual band Wi-Fi Direct mode X 2 NICs

Channels for Relay Backhaul

5.8GHz channel 149, 153, 157, 161 with High Throughput Mode

OS

ubuntu 12.10 desktop 1.0,kernel 3.4.61+

 

應用範圍:

環安監控霧運算、智慧溫室霧運算、AR/VR導覽霧運算、智慧工廠霧運算、無人載具霧運算、智慧展場霧運算。

連絡窗口:

林禹珍/ IoT暨IC技術與應用推廣部(0C300)


電話:03-591-5780


Email:Alexa.Lin@itri.org.tw


https://www.itri.org.tw/


工研院資訊與通訊研究所