本文將是國內首次對EdgeX Foundry的全面解讀。劃重點，是國內首次，是全面解讀。

這是我在物聯網智庫|物女心經專欄|寫的第040篇文章。

最近總是被問到“目前物聯網有沒有穩(wěn)賺不賠、必須抓住的機遇？”提問者大多來自物聯網初創(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】責無旁貸。

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，于是便在打網球的時候給自己設計了湯匙形狀的網球拍，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球賽的雙打冠軍。

那么物聯網領域的新工具在哪里？還記得我曾經說過“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)布了一個開源物聯網邊緣計算項目：EdgeX Foundry。EdgeX Foundry并不是一項新標準，而是統一標準和邊緣應用的一種方式。它的主要目的是：打造并推廣EdgeX這種面向物聯網的通用開放標準；圍繞可互操作的即插即用部件打造一個生態(tài)系統。

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》中的一句經典臺詞，在一秒鐘內看到本質的人和花半輩子也看不清一件事本質的人，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。

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

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

話說回來，在所有平臺中，接近1/3的物聯網平臺專注于產業(yè)物聯網，而對消費者物聯網的關注度稍弱。其中最受關注的是制造業(yè)和工業(yè)解決方案，有32%的物聯網平臺圍繞這一領域提供解決方案，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)物聯網平臺除了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)物聯網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，一個名不見經傳的PaaS云平臺Cloud Foundry由VMware公司開發(fā)出來，初衷是為廣大應用程序開發(fā)人員、應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用來服務它所銷售的引擎的軟件品牌而已，其中一項應用是給噴氣發(fā)動機提供預測性維護，減少停機時間，但是Predix項目進展緩慢。

2013年4月，EMC和VMware聯合成立了一家新的公司Pivotal，定位是將下一代云計算和大數據應用相結合，同時承載了Cloud Foundry項目�；�于敏捷開發(fā)、Pivotal Cloud Foundry PaaS云平臺以及大數據套件等解決方案和產品，Pivotal顛覆了世界軟件的構建方式。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，根據研究現實，Cloud Foundry占到35%的市場份額，Gartner研究認為，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)物聯網平臺在經過一段默默無聞的“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)物聯網的價值。

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

從物聯網平臺到邊緣計算，開源項目潤物細無聲

數據分析正在變得比設備本身更有價值，而在最為接近前端智能的邊緣計算側，實時數據的價值能夠被最大化的發(fā)揮出來，因此物聯網發(fā)展大勢正在從平臺向邊緣延伸。尤其在產業(yè)物聯網應用中，能否以實時或者近乎實時的速度深入理解巨量的設備和環(huán)境數據，是決定物聯網項目成敗的關鍵。

根據IDC的預測，邊緣計算的市場前景非常廣闊：到2018年，40%的IoT數據將會通過霧計算、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變，然而現在我們發(fā)現，碎如雞毛的不同物聯網場景，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，對物聯網應用來說更為合拍。

當分析邊緣計算的發(fā)展趨勢時，物聯網平臺走過的歷程可以作為有效的參考依據，這時在大腦中建立一個清晰的物聯網基礎架構是必不可少的。

感知、網絡、應用等簡單粗暴的層級劃分已經不能滿足物聯網發(fā)展瞬息萬變的節(jié)奏，為了與時俱進，確定物聯網架構的基礎部件，多個國際級機構組織和行業(yè)聯盟都提出了IoT參考框架。

美國IIC和德國工業(yè)4.0參考架構對應關系

比如工業(yè)互聯網聯盟IIC提出的工業(yè)互聯網參考架構IIRA、歐盟IoT-A項目提出的物聯網體系結構參考模型、德國三大協會聯合發(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)4.0參考架構模型）為核心的物聯網智能工廠基礎框架、電氣和電子工程師協會IEEE專門成立的P2413項目組也提出了物聯網技術架構。

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

匯總上述架構的共性，進行總結和濃縮，可以轉述成下面可供人類理解的簡筆畫：

其中包含的基本元素是：

● 物理設備：物聯網中的“物物”

● 邊緣計算--網關：連接物理設備的邊緣計算部件

● IoT云平臺--集成：企業(yè)服務總線和中間件

● IoT云平臺--應用：產業(yè)數據處理和分析

邊緣計算側與物聯網平臺側遙相呼應。

邊緣計算是指在靠近物或數據源頭的一側，采用網絡、計算、存儲、應用核心能力為一體的開放平臺，就近提供前端服務。其應用程序在邊緣側發(fā)起，產生更快的網絡服務響應，滿足行業(yè)在實時業(yè)務、應用智能、安全與隱私保護等方面的基本需求。

邊緣計算負責從各種設備中經由多種的協議轉換提取所需的數據和功能，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關還負責提供數據過濾、數據清理、數據聚合、數據監(jiān)控等功能。網關負責管理設備的整個生命周期，提供唯一的標識ID識別設備、進行資產管理并更新設備固件。邊緣計算層不僅連通應用層和設備層，同時保證整個物聯網架構中端到端的安全性。

物聯網云平臺則負責從連接的設備中接收數據，并將其存儲在內存或數據庫中，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換成可供查詢的數據。在應用層，數據被快速進行處理，以便及時發(fā)現異常給予預警，并且利用豐富的機器學習能力預測未來趨勢。

應用層的核心功能圍繞兩個方面：一是“數據”，應用層需要完成數據的管理和數據的處理；二是“應用”，僅僅管理和處理數據還遠遠不夠，必須將這些數據與各行業(yè)應用相結合。在這個層次中，各種應用與行業(yè)發(fā)展的需求緊密結合，實現物聯網的多種智能化服務。

在物聯網云平臺側，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，由于設備和總線種類繁多，缺乏合規(guī)性的邊緣計算開發(fā)范式，導致設備和程序互不兼容性，尚未獲得預期中的爆發(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架構層面，可以集中精力專攻特色功能和定制界面。

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

EdgeX Foundry專為邊緣計算而生

接下來的內容，將是國內首次對EdgeX Foundry的全面解讀。劃重點，是國內首次，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，支持任何硬件和應用程序，促進設備、應用程序和云平臺之間的連接。EdgeX Foundry的主要任務是簡化和標準化工業(yè)物聯網邊緣計算，同時保持其開放性。

EdgeX Foundry并不僅僅是一個標準，還是一個極具可操作性的開源平臺。在EdgeX Foundry的架構中，定義了“南側”和“北側”能力：

● 南側：所有的物聯網物理設備，以及與這些設備、傳感器、執(zhí)行器或者其他對象直接通信的網絡邊緣器件，統稱為“南側”。

● 北側：負責數據匯總、存儲、聚合、分析和轉換為決策信息的云平臺，以及負責與云平臺通信的網絡部分，統稱為“北側”。

除了南側和北側之外，對于“東向”和“西向”需要具備的負荷分組、網關同步等能力，EdgeX Foundry尚未給出定義。

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

EdgeX Foundry擁有4層架構，從上到下依次是：

● 輸出服務層：EdgeX Foundry可以長時間獨立于云平臺運行，無需連接到“北側”系統。當需要把邊緣數據和智能分析輸送到云平臺時，這項工作將由在本層執(zhí)行。

● 支持服務層：本層涵蓋大量的微服務，提供邊緣分析和智能。

● 核心服務層：本層將邊緣計算的北側和南側進行劃分，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：核心數據、服務指令、元數據，以及注冊表和相關配置。

● 設備服務層：本層與IoT物理設備進行交互。

EdgeX Foundry將具備以下的種種獨立性：

● 獨立于物聯網硬件

● 獨立于操作系統（Linux、Android、Windows等）

● 獨立進行功能分配（它能夠在邊緣端、霧端、云端…通過微服務分配各種功能）

● 獨立于各種通訊協議

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

整體而言，EdgeX Foundry項目的主要特性包括：

● 提供靈活的微服務架構。

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

● 允許服務根據設備能力和現實用例進行自由擴展。

● 啟用對設備接口的全面支持，以便將連接協議標準化為通用API。

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

● 微服務（例如，北側消息總線、規(guī)則引擎、數據庫）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器或部件插件進行整體替換，而不需要更改架構。

探究EdgeX Foundry背后的主導公司，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多種微服務和12500多萬行代碼，它們在連接標準、邊緣分析、安全、系統管理和服務之間提供了互操作性。

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

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是一個基于微服務的開源平臺，是復雜的物聯網解決方案的中間件。它可以讓設備、用戶和應用程序在不同的網絡協議上實現連接，支持例如HTTP、MQTT、WebSocket和CoAP之間的無縫連接。

現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域的準入門檻，受益最大的是應用端的開發(fā)商，使用EdgeX Foundry在邊緣計算側構建一個獨立于各種硬件的“APP Store”成為可能。當然這里的APP“應用程序”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網世界中的“應用軟件”。

也許你還記得文初提到的450家物聯網平臺這一數據，而在邊緣計算側，數百個“APP”應用齊鳴的時代指日可待。因為APP Store模式試圖解決物聯網邊緣計算生態(tài)構建中的一個核心問題，物聯網應用的匱乏。正如iPhone最初被大眾認可，更多是看重它背后數以萬計的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)物聯網業(yè)內迅速躥紅的紅人，簡稱“網紅”。

在這里花些時間解釋一下APP Store模式的本質，它是蘋果公司基于iPhone的軟件應用商店，這是蘋果公司開創(chuàng)的一個讓網絡與手機相融合的新型經營模式，以APP Store為媒介，建立起了一個手機產業(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，這個新型經營模式成為了APP Store模式的雛形。

在經濟原則的基礎上，人們總是希望效益/利益最大化，因此，將APP Store模式建設成一個服務平臺，這個平臺主要是為合作伙伴服務的，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，這是一個理念性的升華。

APP Store模式的基本結構為：在產業(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實現直接價值，通過經營產業(yè)鏈來實現間接價值。

EdgeX Foundry實現了邊緣硬件與應用在某種程度上的解耦，有利于應用端的企業(yè)聚精會神的開發(fā)有價值的邊緣應用程序。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的響應非常積極，成員數量已經突破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。