嵌入式云将扮演IT技术前沿角色

作者：Rajive Joshi

首席方案架构师

Real-Time Innovations（RTI）

嵌入式设备产生了数量和种类日益增多的各种数据。这些设备通常位于“机器”与现实世界的“边缘”。随着电子设计的进步，边缘设备以多种规格形态呈现于世，它们成本低、功耗低且只需很少的管理。边缘设备的使用不断上升，且这种趋势愈演愈烈。

历史上看，边缘设备网络一直与其余的企业信息技术基础设施和互联网相隔离。随着云计算的出现，IT计算和存储资源可以按需配给，而无需人工干预。资源的使用可以衡量；还可以灵活地加大或缩小资源池，以匹配不同需求。这就使得IT成本大幅缩减，通过将边缘设备连接到云核心，从而使一系列新应用成为可能，并为其创造了机会。

云计算基础设施的弹性和可扩展性是处理边缘设备所产生的大量数据的完美补充，基于现实世界的需要，这些设备是变化的。各种来源的边缘数据一旦进入云基础设施，“大数据”技术可以智能地处理这些大量数据。可能的新应用包括：边缘设备的监测和管理；实时分析和数据挖掘；出价与需求匹配的能力；基于条件的前瞻性维护；控制/影响现实世界的行为；以及新的增值服务。

我将这种新兴景象称为嵌入式云。边缘设备提供了本地“在点”，它为现实世界提供了一个本地的（可能是冗余的）接口。它们还能够实现本地化的微观层面控制。此外，边缘设备产生大量的实时数据，而大规模可扩展的云计算和存储基础设施可对这些数据进行实时处理、以对现实世界的现象做出“即时”响应。宏观层面的反馈控制创造出新的市场机会。

很显然，必须解决的一个关键挑战是：“如何将数据从边缘设备转移到所选的云平台？”

有关数据分布的几个方面必须被解决，包括：边缘设备的发现及其数据馈送；处理各种数据类型和速率；进行扩展以容纳大量的边缘设备；高效利用资源以处理数据的扇出，以便只让感兴趣的用户获得馈送的数据；及时并确定地传送馈送更新。

选择一款可容纳上述各关键方面的软件框架至关重要。此外，软件框架还应易于集成现有的和相互独立的系统。用于数据传输的软件框架选择对应用架构的可扩展性、性能和寿命具有深远影响。

数据分布服务（DDS）开始成为一种新兴的基于开放标准的“数据总线”，用以解决嵌入式云领域内的上述需求。在过去几年，DDS已成长为一种成熟的、正式定义的行业标准，并在横跨多种应用领域的各边缘网络得到广泛使用。

DDS支持的嵌入式云应用架构是可扩展和有弹性的，可以实时响应资源需求。该架构松散地耦合在一起，能够灵活地满足新要求，且自然地支持实时数据馈送。它可独立于应用在线增加智能。实际应用中，对于相同的硬件基础设施，采用DDS的系统在性能方面有数十倍、甚至上百倍的提升。

在业务方面，DDS通过提供一个用于将实时数据从边缘移动到云核心的坚实框架，从而降低了建构一个嵌入式云的风险。它还通过提供简化的应用代码且可用于各种平台的更高级别、以数据为中心的抽象来降低开发成本。市场研究表明，采用DDS的系统，能以更少的开发人手，并比采用内部自己设计的方法更快地将产品推向市场。此外，作为有多种实现的开放标准，DDS确保了选择供应商的自由。

本文来自《电子工程专辑》2011年11月刊，版权所有，谢绝转载。