边缘计算拓扑图

系统整体架构

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                           边缘计算系统                                 │
├───────────────────┬───────────────────┬───────────────────┬─────────────┤
│  边缘设备层       │  数据采集层       │  边缘计算核心层   │  外部系统层  │
├───────────────────┼───────────────────┼───────────────────┼─────────────┤
│                   │                   │                   │             │
│  ┌─────────────┐  │  ┌─────────────┐  │  ┌─────────────┐  │  ┌─────────┐
│  │  设备A      │──│─>│  通道管理   │──│─>│  数据管道   │──│─>│  MQTT   │
│  └─────────────┘  │  └─────────────┘  │  └─────────────┘  │  └─────────┘
│                   │                   │                   │             │
│  ┌─────────────┐  │  ┌─────────────┐  │  ┌─────────────┐  │  ┌─────────┐
│  │  设备B      │──│─>│  协议适配   │──│─>│  边缘计算   │──│─>│  HTTP   │
│  └─────────────┘  │  └─────────────┘  │  └─────────────┘  │  └─────────┘
│                   │                   │                   │             │
│  ┌─────────────┐  │  ┌─────────────┐  │  ┌─────────────┐  │  ┌─────────┐
│  │  设备C      │──│─>│  数据预处理 │──│─>│  规则管理   │──│─>│  数据库  │
│  └─────────────┘  │  └─────────────┘  │  └─────────────┘  │  └─────────┘
│                   │                   │                   │             │
└───────────────────┴───────────────────┴───────────────────┴─────────────┘
          │                   │                   │                   │
          └───────────────────┼───────────────────┼───────────────────┘
                              │                   │
                      ┌───────────────────────────┐
                      │        配置与监控          │
                      └───────────────────────────┘

详细组件拓扑

1. 边缘设备层

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    边缘设备层                           │
├─────────────┬─────────────┬─────────────┬─────────────┤
│  传感器设备  │  执行器设备  │  智能设备   │  其他设备   │
├─────────────┼─────────────┼─────────────┼─────────────┤
│  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │
│  │ 温湿度 │ │  │ 继电器 │ │  │  PLC   │ │  │ 仪表   │ │
│  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │
│  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │
│  │ 压力   │ │  │ 阀门   │ │  │  HMI   │ │  │ 条码   │ │
│  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │
└─────────────┴─────────────┴─────────────┴─────────────┘

2. 数据采集层

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    数据采集层                           │
├─────────────┬─────────────┬─────────────┬─────────────┤
│  通道管理   │  协议适配   │  数据预处理 │  数据缓存   │
├─────────────┼─────────────┼─────────────┼─────────────┤
│  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │
│  │ Modbus │ │  │ 解析器 │ │  │ 过滤   │ │  │ 内存   │ │
│  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │
│  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │
│  │ MQTT   │ │  │ 转换   │ │  │ 格式化 │ │  │ 持久化 │ │
│  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │
└─────────────┴─────────────┴─────────────┴─────────────┘

3. 边缘计算核心层

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                  边缘计算核心层                         │
├─────────────┬─────────────┬─────────────┬─────────────┤
│  数据管道   │  规则引擎   │  状态管理   │  工作流引擎 │
├─────────────┼─────────────┼─────────────┼─────────────┤
│  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │
│  │ 分发   │ │  │ 解析   │ │  │ 存储   │ │  │ 序列   │ │
│  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │
│  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │
│  │ 处理   │ │  │ 执行   │ │  │ 恢复   │ │  │ 延迟   │ │
│  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │
└─────────────┴─────────────┴─────────────┴─────────────┘

4. 动作执行层

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    动作执行层                           │
├─────────────┬─────────────┬─────────────┬─────────────┤
│  设备控制   │  消息发布   │  数据存储   │  HTTP请求   │
├─────────────┼─────────────┼─────────────┼─────────────┤
│  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │
│  │ 写入   │ │  │ MQTT   │ │  │ 本地   │ │  │ POST   │ │
│  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │
│  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │
│  │ 位操作 │ │  │ 策略   │ │  │ 远程   │ │  │ GET    │ │
│  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │
└─────────────┴─────────────┴─────────────┴─────────────┘

5. 外部系统层

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    外部系统层                           │
├─────────────┬─────────────┬─────────────┬─────────────┤
│  MQTT broker│  HTTP服务   │  数据库     │  云平台     │
├─────────────┼─────────────┼─────────────┼─────────────┤
│  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │
│  │ 本地   │ │  │ 服务端 │ │  │ SQLite │ │  │ AWS    │ │
│  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │
│  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │
│  │ 远程   │ │  │ 第三方 │ │  │ MySQL  │ │  │ Azure  │ │
│  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │
└─────────────┴─────────────┴─────────────┴─────────────┘

6. 配置与监控层

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                  配置与监控层                           │
├─────────────┬─────────────┬─────────────┬─────────────┤
│  配置管理   │  状态监控   │  日志记录   │  性能指标   │
├─────────────┼─────────────┼─────────────┼─────────────┤
│  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │
│  │ YAML   │ │  │ 规则   │ │  │ 运行时 │ │  │ 触发数 │ │
│  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │
│  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │
│  │ 动态   │ │  │ 设备   │ │  │ 错误   │ │  │ 执行时间│ │
│  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │
└─────────────┴─────────────┴─────────────┴─────────────┘

数据流向拓扑

┌─────────────┐     ┌─────────────┐     ┌─────────────┐     ┌─────────────┐
│  设备数据   │────>│  数据采集   │────>│  边缘计算   │────>│  动作执行   │
└─────────────┘     └─────────────┘     └─────────────┘     └─────────────┘
        ↑                       ↑                       ↑                       │
        │                       │                       │                       ↓
┌─────────────┐     ┌─────────────┐     ┌─────────────┐     ┌─────────────┐
│  设备控制   │<────│  通道管理   │<────│  规则管理   │<────│  外部系统   │
└─────────────┘     └─────────────┘     └─────────────┘     └─────────────┘
        ↑                       ↑                       ↑                       │
        │                       │                       │                       ↓
┌─────────────┐     ┌─────────────┐     ┌─────────────┐     ┌─────────────┐
│  配置更新   │────>│  配置管理   │────>│  状态更新   │────>│  监控数据   │
└─────────────┘     └─────────────┘     └─────────────┘     └─────────────┘

规则配置拓扑

┌─────────────┐     ┌─────────────┐     ┌─────────────┐     ┌─────────────┐
│  规则文件   │────>│  规则加载   │────>│  规则解析   │────>│  规则索引   │
└─────────────┘     └─────────────┘     └─────────────┘     └─────────────┘
        ↑                       ↑                       ↑                       │
        │                       │                       │                       ↓
┌─────────────┐     ┌─────────────┐     ┌─────────────┐     ┌─────────────┐
│  规则更新   │<────│  规则存储   │<────│  规则执行   │<────│  规则状态   │
└─────────────┘     └─────────────┘     └─────────────┘     └─────────────┘

边缘计算节点拓扑

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    边缘计算节点                         │
├─────────────┬─────────────┬─────────────┬─────────────┤
│  计算核心   │  存储系统   │  网络接口   │  安全组件   │
├─────────────┼─────────────┼─────────────┼─────────────┤
│  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │
│  │ CPU    │ │  │ 内存   │ │  │ 以太网 │ │  │ 认证   │ │
│  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │
│  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │  ┌────────┐ │
│  │ 内存   │ │  │ 磁盘   │ │  │ WIFI   │ │  │ 加密   │ │
│  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │  └────────┘ │
└─────────────┴─────────────┴─────────────┴─────────────┘