Eclipse基金會(huì)公布其通過(guò)開(kāi)源軟件管理和操作邊緣計(jì)算環(huán)境新愿景的白皮書(shū)，內(nèi)容針對(duì)“邊緣計(jì)算帶來(lái)的新挑戰(zhàn)”提出邊緣計(jì)算挑戰(zhàn)與傳統(tǒng)運(yùn)算環(huán)境中的挑戰(zhàn)不同，因?yàn)檫吘売?jì)算的挑戰(zhàn)混合運(yùn)營(yíng)技術(shù)(OT)、信息技術(shù)(IT)和云端運(yùn)算環(huán)境的挑戰(zhàn)。OT是指組織用于控制和自動(dòng)化設(shè)備、流程和事件的硬件和軟件，包括結(jié)果數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的管理，IT是指組織賴(lài)以支持其使命的商業(yè)系統(tǒng)、工作流、流程和數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)。邊緣計(jì)算帶來(lái)的挑戰(zhàn)如下：

不同產(chǎn)業(yè)OT部署差異極大

在制造廠區(qū)部署保護(hù)和管理固定式工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備，在能源和公用事業(yè)等產(chǎn)業(yè)中部署遠(yuǎn)程資產(chǎn)，而在運(yùn)輸、鐵路、采礦和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)則是移動(dòng)應(yīng)用程序。每個(gè)產(chǎn)業(yè)都有各自的標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證，用以確保維護(hù)和應(yīng)用領(lǐng)域知識(shí)、最佳實(shí)務(wù)(best practice)和安全性，這些不同的要求使得具有廣泛標(biāo)準(zhǔn)化邊緣計(jì)算的硬設(shè)備變得更具有挑戰(zhàn)性。

硬件設(shè)計(jì)須在價(jià)格、性能、環(huán)境、整體功能間進(jìn)行取舍

對(duì)于要求最多的邊緣應(yīng)用程序，通常需要在價(jià)格、性能和由環(huán)境和操作要求驅(qū)動(dòng)的整體功能之間進(jìn)行取舍(trade-offs)。工作溫度、沖擊和振動(dòng)、污染物預(yù)防、安全性以及尺寸、重量和功率(Size, Weight, and Power，SWaP)等因素都會(huì)對(duì)硬件設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響。其他邊緣應(yīng)用程序可能受價(jià)格、性能或特定功能要求的驅(qū)動(dòng)，大多數(shù)情況下，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)用程序或用于特定案例的硬件。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)之通訊協(xié)議極為多元

對(duì)于連接遠(yuǎn)程系統(tǒng)和設(shè)備，有廣泛的工業(yè)場(chǎng)域通訊技術(shù)(communication technology)和協(xié)議(protocol)，例如 Modbus、控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network，CAN或稱(chēng)CAN bus）、BACnet(智能建筑與控制系統(tǒng)的通訊協(xié)議)、LoRaWAN (因應(yīng)低功耗網(wǎng)絡(luò)需求的通訊協(xié)議和系統(tǒng)架構(gòu))和OPC統(tǒng)一架構(gòu)(OPC UA，因應(yīng)工業(yè)控制需求的協(xié)議)，以及許多其他專(zhuān)有的、傳統(tǒng)和新興選項(xiàng)。根據(jù)應(yīng)用的不同，NB-IOT、ZigBee 和 Z-Wave 等低功耗(low power)協(xié)議也可能是均衡的部分選項(xiàng)。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的邊緣設(shè)備需克服不可靠的電源環(huán)境

對(duì)于邊緣設(shè)備，功耗始終是一個(gè)問(wèn)題，設(shè)備內(nèi)置的功能越多，所需的功率就越大。在考慮電力需求時(shí)，應(yīng)注意工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境充滿(mǎn)不可靠和不良的電源(dirty power sources)，且某些邊緣設(shè)備并非常態(tài)開(kāi)啟狀態(tài)，考慮這一點(diǎn)，一些應(yīng)用程序需要依賴(lài)低電量和替代電源，例如電池、太陽(yáng)能電池板和能源采集(energy-harvesting)，從系統(tǒng)環(huán)境中捕獲能量。

邊緣計(jì)算安全合規(guī)要求日益升高

正常運(yùn)行時(shí)間(uptime)的要求，以及防范安全威脅和數(shù)據(jù)遺失(data loss)的需求正影響著邊緣計(jì)算。安全性和可靠性的考慮需要根據(jù)特定「安全完整性等級(jí)」(Safety Integrity Levels，SIL)設(shè)計(jì)的軟件架構(gòu)和解決方案，或者符合以作業(yè)技術(shù)(Operation Technology, OT) 為中心或是特定產(chǎn)業(yè)應(yīng)用之特定標(biāo)準(zhǔn)，例如，EN 61508、ISO 13849或 IEC 62443。在邊緣，數(shù)據(jù)中心不存在實(shí)體安全漏洞，在場(chǎng)域，實(shí)體硬件的保護(hù)往往很困難，篡改檢測(cè)和防篡改(anti-tampering)措施，更高的合規(guī)性(compliance)要求，以及對(duì)數(shù)據(jù)完整性(integrity)和主權(quán)(sovereignty)的擔(dān)憂，日益成為邊緣OT基礎(chǔ)設(shè)施軟件的一個(gè)重要方面。

須考慮部署的計(jì)算解決方案的多樣性

遠(yuǎn)程設(shè)備的高效和安全現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)需要軟件支持的適當(dāng)基礎(chǔ)架構(gòu)、策略和流程，這包括完整的生命周期管理、反轉(zhuǎn)(rollbacks，使數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)恢復(fù)到之前某個(gè)時(shí)刻)、更新和配置。對(duì)于邊緣計(jì)算，必須考慮部署的計(jì)算解決方案的多樣性。遠(yuǎn)程設(shè)備通常經(jīng)過(guò)應(yīng)用優(yōu)化，可有效地與其他設(shè)備和資產(chǎn)互動(dòng)。（來(lái)源：stpi.narl）