边缘计算工程实训中心

1、EdgeX Foundry

EdgeX Foundry是一个开源的、供应商中立的、灵活的、可互操作的软件平台，位于网络边缘，与设备、传感器、执行器和其他物联网对象的物理世界进行交互。简单来说，EdgeX是边缘中间件——服务于物理传感和致动“事物”与我们的信息技术（IT）系统之间，如图所示。使用EdgeX 可以更轻松地监视物理世界项目，向它们发送指令并从中收集数据，将数据传输到云中，在那里它可以被存储，聚合，分析，并转化为信息，驱动和操作。

EdgeX Foundry中间件

EdgeX Foundry致力于简化和标准化物联网市场中分层边缘计算架构的基础，同时仍然使生态系统能够提供显着的增值差异化。

EdgeX Foundry的架构设计遵循了以下原则：

（1）架构应与使用平台无关，可以与各种操作系统进行对接（如Windows、Linux）；

（2）架构灵活性高，各个部分都可以独立升级或替换；

（3）架构应具有存储和转发的功能，可以将设备的状态信息保存，将命令消息转发；

（4）架构应支持离线运行，并保证其计算的区域能足够靠近边缘。

EdgeX Foundry框架组建

2、硬件系统

硬件系统网络拓扑如图所示，终端设备通过路由器、交换机将收集到的环境数据上报到边缘服务器，边缘服务器通过Internet将整合后的数据上传至云服务器。

边缘计算实训系统网络拓扑

（1）终端节点

嵌入式终端，外接多种传感，负责物理数据的采集、监控以及作动等，将采集到的数据通过MQTT服务上报至边端。

（2）路由器、以太网交换机

WiFi路由器负责终端节点的接入，通过以太网交换机将边缘服务器与终端节点相连

（3）边缘服务器

位于实训机房，由普通性能的服务器组成，通过以太网交换机与终端节点相连。通过MQTT服务从终端接收数据, 向终端节点下发命令, 同以实现对终端节点数据的采集和终端节点的控制，并将必要的数据通过MQTT服务和HTTP接口上报至云服务器。

（4）云服务器

位于校内计算中心，由性能较强的服务器组成虚拟机集群，通过校内网与边缘服务器相连。负责数据的汇总、分析、聚合统计、管理以及展示。