圖1 智慧邊緣運算微雲(Cloudlet)網路示意圖根據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
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技術特色
技術模組術特色
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技術模組
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運用軟體模組化加速彈性佈建的靈活 (Agility)
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- EFS Virtualization Layer軟體模組
- EFS Application and Services系統軟體
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直連中繼無線連接可迅速自動佈建 (Efficiency)
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- Wi-Fi D2D Relay Network技術
- 遠端安裝/執行、監控/管理系統軟體
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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)
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- D2D Relay Middleware軟體模組
- EFS Runtime軟體模組
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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)
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技術規格
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EFS Computing Wi-Fi Relay AP/Gateway硬體平台規格
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CPU
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AllWinnerTech SOC A80
- CPU: ARM® Cortex™-A15X4 up to 2.0GHz, A7X4 up to 1.3GHz
- GPU: PowerVR 64-core G6230
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RAM
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2GB 64bit dual channel, 1600MTPS
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Display*
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a. HDMI Port A HDMI V1.4a, b. VGA support 1080P output
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Onboard Wi-Fi
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IEEE 802.11 b/g/n WiFi: 2.4G/5.8G dual band with external antenna (can be configured as Soft AP mode)
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Ethernet
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10M/100M/1000M NIC
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Storage
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EMMC up to 64GB default 8GB write/read speed 25MB/s
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Wireless NIC for Relay Backhaul
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IEEE 802.11ac with 2.4/5.8 dual band Wi-Fi Direct mode X 2 NICs
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Channels for Relay Backhaul
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5.8GHz channel 149, 153, 157, 161 with High Throughput Mode
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OS
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ubuntu 12.10 desktop 1.0，kernel 3.4.61+
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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
王冠翔/ IoT應用與系統整合推廣部（C400）
電話：03-5918028
Email：KSWang@itri.org.tw
https://www.itri.org.tw/
工研院資訊與通訊研究所
