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【活動報導】當Ubuntu遇上EdgeX,系統安全再升級

   

作者:謝涵如

在上一場由研華科技與Intel共同主辦線上技術論壇活動中,已經將EdgeX這個開源架構介紹給台灣的開發者社群,並帶領觀眾認識EdgeX讓開發更快速的優點。而現在開發者最熟悉的Ubuntu Gateway也支援EdgeX,因此第二場直播研討活動特別邀請三位專家,分別從不同角度切入,討論如何在Ubuntu Gateway上建構EdgeX邊緣運算,並分享智慧城市的應用案例。

EI-52 x Ubuntu =智慧城市開發最佳幫手

第一位進行分享的專家是研華科技 EIoT事業群邊緣智能部門PM劉宜欣,她從應用實例出發,向觀眾分析一個好用的智慧城市應用開發工具,必須能夠滿足哪些需求。

劉宜欣表示,智慧城市包含的應用範圍其實很廣,大到智慧建築,小到我們生活中常接觸到的自助Kiosk機,或是商場中的詢價機器人等。然而不論大小,智慧城市應用對開發工具的需求其實存在著一些共通性,例如必須能夠完成邊緣到雲端的資料連結、因應不同場域進行彈性部署,並且可讓IT或開發人員遠端管控,同時硬體還需要根據應用需求多元擴充。

而研華科技的EI-52微型高效邊緣智能裝置即具備這三個條件:在連結資料的方面,EI-52已經預先整合研華 EdgeX AI設備整合與雲連結服務軟體,可加速資料連網的開發,同時預整合研華 WISE-DeviceOn 裝置監控及遠端管理軟體。

「面對需因應不同場域這一挑戰,EI-52在硬體設計上設計成隨插即用,並且加上易於部署的輕巧尺寸與多元彈性的固定裝置設計。」

軟體的部分,預整的WISE-DeviceOn上, Intel 11代高效能處理器搭配內建 DDR4 RAM & SSD,方便開發人員遠端監看和控制,大幅提高部署上的彈性,並支援擴充 Intel® Movidius Myriad X VPU 擴充模組套件、5G/WiFi 模組與散熱套件等,能滿足智慧城市的多元需求。

研華科技的EI-52微型高效邊緣智能系統,完美符合智慧城市開發工具的三大需求。

「此外,EI-52還有一個軟體面關鍵特點,就是與Canonical合作推出的Ubuntu image。」

劉宜欣表示,有在接觸開源工具的觀眾大多都有聽過或接觸過Ubuntu,但是作為一個開源軟體,雖然很容易的可以從公開管道取得,但是談到要產品化的時候,就會面臨一些挑戰,隱藏成本也會隨之而來。例如產品必須考慮穩定性、安全性、相容性及後續的維護更新等等,這些都必須花額外人力去完善,前前後後加起來的成本其實相當驚人。

劉宜欣建議:「如果很熟悉Ubuntu,同時也希望在一個有嚴謹的認證和可靠的環境下開發的話,EI-52的認證Ubuntu image 是一個很值得考慮的方案。」經原廠嚴謹認證的Ubuntu image,包含持續更新、技術支援,並同時提供研華的一些Add-ons tools,提供希望在Ubuntu環境上開發,同時也注重產品穩定性和安全性的使用者一個新的選擇。

原廠嚴謹認證的Ubuntu image,提供希望在Ubuntu環境上開發,同時也注重產品穩定性和安全性的使用者新的選擇。

從實務經驗看EdgeX & Ubuntu軟體開發秘訣

第二位專家是研華科技SIoT事業群軟體經理張國政,他先帶領觀眾了解Edge X平台的架構。

張國政提到,EdgeX主要是解決邊緣應用平台所面臨的挑戰,例如提供異質平台支持、多樣設備通訊協定支持、 IT 企業系統通訊協定支持及跨雲整合支持等。

EdgeX邊緣端開源框架中的服務應用層是由一群微服務元件組成,依功能類別可分為四個服務層:最下層的設備服務層,負責南向設備連結,支援多種通訊設備協定;接著是負責數據管理核心服務層,及提供支援性服務如異常告警等的支援服務層;最上一層應用服務層負責北向應用的連結,比如企業系統或雲端的應用。

針對南北向兩服務層,EdgeX FOUNDRY提供SDK讓客戶可以做二次開發。另外微服務部署則是透過 Docker and Docker Compose的指令,彼此之間利用REST or MQ 溝通。

目前EdgeX透過Docker的支持,可以部署在Windows以及Linux,如Ubuntu上。而想將EdgeX部署在Ubuntu有Docker 版和Snap 版兩種方式。

Docker版是由 EdgeX 官方打包成Docker image,透過 Docker & Docker-compose & YAML file 工具進行安裝。Snap版則由Canonical將EdgeX打包成Snap包,透過Snap工具安裝,目前Ei-52 支援 Docker EdgeX 版。

接著,張國政也分享該系統實際應用於智慧工廠的案例 —「水泵雲智聯系統」,利用物聯網針對泵站內的設備做運行監控,根據運行狀態作出健康預診,同時針對泵站的環境安全進行管理。該系統參加了2021 EdgeX中國挑戰賽並獲得該競賽的一等獎,成績相當亮眼。

「水泵雲智聯系統」利用EdgeX搭配EI-52,奪下競賽一等獎。

Snap部署兼顧安全性及可靠度

最後一位專家是Canonical IoT Field Engineer 的彭日廷,他先向觀眾分享IoT開發時遇到的挑戰及痛點。彭日廷指出,過去在開發設備及嵌入式系統時,常常會忽略設備安全性及資料安全性的部分,以及系統可靠度,而著重在如何降低研發成本、如何延長產品生命週期,以及如何讓關鍵技術落地等問題。但事實上安全性的維護為至為重要,若想事後補強,勢必得花許多成本。

而Snap是一種把應用或服務容器化的一種技術,讓每一個軟體或服務都能在一個獨立的環境下運行,Snap之間則可透過內部的介面去相互溝通,確保系統的安全性。彭日廷指出:「Snap內部有一個特別的交互式更新機制,在更新的步驟或過程中會有交互性不斷的驗證,只要遭遇任何的錯誤,就會自動回復到上一個版本。」

彭日廷表示,EdgeX最初發布時是透過Docker的形式,安全性較為不足,若加上搭載了Snap的Ubuntu即可省下另外花人工補足的成本。

此外,他認為若要使用EdgeX + Snap (Ubuntu Core)進行開發,最好選擇像研華的EI-52一樣經過認證的產品,透過其模組化架構,能更專注於應用開發、加速產品落地,同時降低維運及維護成本並兼顧安全性及可靠度。

小結

EdgeX為物聯網應用發展,提供了不可或缺的開發便利性,研華科技極重視EdgeX的發展,將其整合到Ei-52這樣的開發裝置中,並且透過與Ubuntu的合作認證計畫,讓安全更上一層樓,可說是為正投入智慧領域的開發者們提供了一大利器。

謝涵如
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Author: 謝涵如

喜歡窩在自己的一方世界裡寫作閱讀,也喜歡四處旅遊找驚喜,希望能多接觸學習各種知識,從中拼湊出世界的全貌。

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