【现货直发】边缘计算(第二版) 施巍松科学出版社

第1章 ?边缘计算的需求与意义 ? ?1?

1.1 ?什么是边缘计算 ? ?1?

1.2 ?边缘计算的产生背景 ? ?3?

1.3 ?边缘计算的发展历史 ? ?6?

1.3.1 ?分布式数据库模型 ? ?6?

1.3.2 ?对等网络模型 ? ?7?

1.3.3 ?内容分发网络模型 ? ?8?

1.3.4 ?移动边缘计算 ? ?8?

1.3.5 ?雾计算 ? ?9?

1.3.6 ?海云计算 ? ?9?

1.3.7 ?物端计算 ? ?10?

1.3.8 ?边缘计算的发展现状 ? ?10?

本章小结 ? ?12?

参考文献 ? ?12?

第2章 ?边缘计算基础 ? ?16?

2.1 ?分布式计算 ? ?16?

2.2 ?边缘计算的基本概念 ? ?18?

2.3 ?边缘计算的关键技术 ? ?20?

2.3.1 ?计算迁移 ? ?20?

2.3.2 ?5G通信技术 ? ?21?

2.3.3 ?新型存储系统 ? ?21?

2.3.4 ?轻量级函数库和内核 ? ?22?

2.3.5 ?边缘计算编程模型 ? ?22?

2.4 ?边缘计算与云计算 ? ?23?

2.4.1 ?云计算的概念 ? ?23?

2.4.2 ?云计算特点 ? ?24?

2.4.3 ?边缘计算与云计算对比 ? ?24?

2.5 ?边缘计算与大数据 ? ?26?

2.6 ?边缘计算的优势与挑战 ? ?27?

本章小结 ? ?29?

参考文献 ? ?29?

第3章 ?边缘智能 ? ?32?

3.1 ?边缘智能的定义 ? ?32?

3.1.1 ?背景 ? ?32?

3.1.2 ?定义 ? ?33?

3.2 ?边缘智能的技术栈 ? ?34?

3.2.1 ?边缘智能算法 ? ?34?

3.2.2 ?边缘智能编程库 ? ?36?

3.2.3 ?边缘智能数据处理平台 ? ?37?

3.2.4 ?边缘智能操作系统 ? ?38?

3.2.5 ?边缘智能芯片 ? ?39?

3.2.6 ?边缘智能设备 ? ?40?

3.3 ?边缘智能中的协同计算 ? ?41?

3.3.1 ?边云协同 ? ?41?

3.3.2 ?边边协同 ? ?42?

3.3.3 ?边物协同 ? ?43?

3.3.4 ?云边物协同 ? ?44?

3.4 ?支撑边缘智能的计算框架 ? ?44?

3.4.1 ?OpenEI：面向边缘智能的开放数据处理框架 ? ?44?

3.4.2 ?NestDNN：动态分配多任务资源的移动端深度学习框架 ? ?46?

3.4.3 ?AdaDeep：应用驱动的模型选择框架 ? ?46?

3.4.4 ?DeepCham：自适应移动目标识别框架 ? ?46?

3.4.5 ?DDNN：分布式神经网络框架 ? ?47?

本章小结 ? ?47?

参考文献 ? ?47?

第4章 ?边缘计算典型应用 ? ?52?

4.1 ?智慧城市 ? ?52?

4.2 ?智能制造 ? ?54?

4.3 ?智能交通 ? ?55?

4.4 ?智能家居 ? ?57?

4.5 ?智能医疗 ? ?59?

4.6 ?面向公共安全的边缘视频系统 ? ?61?

4.7 ?基于边缘计算的灾难救援 ? ?69?

4.8 ?工业互联网边缘计算 ? ?72?

4.8.1 ?基于工业互联网边缘计算的智慧油田系统解决方案 ? ?72?

4.8.2 ?基于工业互联网边缘计算电网输变配用一体化解决方案 ? ?75?

4.8.3 ?基于工业互联网边缘计算的石化智能化生产监控与优化解决方案 ? ?78?

4.8.4 ?面向个性化定制的自适应可重构生产系统 ? ?81?

本章小结 ? ?83?

参考文献 ? ?83?

第5章 ?边缘计算系统平台 ? ?87?

5.1 ?面向智慧城市的边缘计算系统 ? ?87?

5.1.1 ?面向智慧城市的边缘计算系统框架 ? ?88?

5.1.2 ?智慧城市中边缘计算任务迁移及调度 ? ?90?

5.2 ?面向智能汽车的边缘计算系统 ? ?96?

5.2.1 ?为什么需要EdgeOSV ? ?96?

5.2.2 ?车载应用的划分 ? ?98?

5.2.3 ?OpenVDAP ? ?100?

5.2.4 ?AC4AV ? ?108?

5.2.5 ?面向智能汽车的安全协同计算框架 ? ?109?

5.3 ?面向智能家居的边缘计算系统 ? ?110?

5.3.1 ?为什么需要EdgeOSH ? ?110?

5.3.2 ?EdgeOSH架构 ? ?111?

5.3.3 ?EdgeOSH的功能性问题 ? ?113?

5.3.4 ?面临的问题 ? ?115?

5.4 ?面向个人计算的边缘计算系统 ? ?116?

5.4.1 ?EdgeOSP整体架构 ? ?117?

5.4.2 ?EdgeOSP的软件结构 ? ?119?

5.4.3 ?EdgeOSP的典型应用实例 ? ?123?

5.4.4 ?面临的问题 ? ?124?

5.5 ?面向协同处理的边缘计算系统 ? ?126?

5.5.1 ?协同平台背景模型 ? ?127?

5.5.2 ?协同平台的典型应用举例 ? ?129?

5.5.3 ?面临的问题 ? ?131?

本章小结 ? ?131?

参考文献 ? ?132?

第6章 ?边缘计算的挑战 ? ?136?

6.1 ?可编程性 ? ?136?

6.2 ?程序自动划分 ? ?138?

6.3 ?命名规则 ? ?138?

6.4 ?数据抽象 ? ?140?

6.5 ?调度策略 ? ?140?

6.6 ?服务管理 ? ?142?

6.7 ?隐私保护及安全 ? ?143?

6.8 ?优化指标 ? ?143?

6.9 ?软硬件选型 ? ?145?

6.10 ?理论基础 ? ?145?

6.11 ?商业模式 ? ?146?

6.12 ?和垂直行业紧密合作 ? ?146?

6.13 ?边缘节点落地问题 ? ?148?

本章小结 ? ?149?

参考文献 ? ?149?

第7章 ?边缘计算资源调度 ? ?152?

7.1 ?资源调度概述 ? ?152?

7.1.1 ?背景 ? ?152?

7.1.2 ?应用场景 ? ?154?

7.1.3 ?架构 ? ?156?

7.1.4 ?性能指标 ? ?160?

7.2 ?资源调度的研究方向 ? ?162?

7.2.1 ?卸载决策 ? ?162?

7.2.2 ?资源分配 ? ?163?

7.2.3 ?资源配置 ? ?165?

7.3 ?资源调度的主要技术 ? ?166?

7.3.1 ?集中式方法 ? ?167?

7.3.2 ?分布式方法 ? ?170?

7.4 ?边缘计算卸载模型 LabC ? ?172?

7.4.1 ?LabC 系统模型 ? ?173?

7.4.2 ?LabC 应用案例分析 ? ?175?

7.4.3 ?LabC 在车联网中的实例 ? ?178?

7.5 ?基于区块链的边缘资源分配问题 ? ?178?

7.5.1 ?基于区块链的不可篡改性的边缘资源分配问题 ? ?179?

7.5.2 ?基于区块链的去中心化特性的边缘资源分配问题 ? ?180?

7.6 ?基于深度强化学习的VEC协作数据调度 ? ?181?

7.6.1 ?系统模型 ? ?182?

7.6.2 ?数据缓存的多队列模型 ? ?182?

7.6.3 ?基于 MDP 的数据调度分析 ? ?184?

7.6.4 ?基于 DQN 的数据协作调度方案 ? ?185?

7.7 ?无服务器边缘计算中的有效资源配置 ? ?185?

本章小结 ? ?187?

参考文献 ? ?188?

第8章 ?边缘计算系统实例 ? ?197?

8.1 ?边缘计算系统概览 ? ?197?

8.2 ?Cloudlet ? ?216?

8.2.1 ?计算迁移 ? ?216?

8.2.2 ?资源发现与选择 ? ?217?

8.2.3 ?动态VM合成 ? ?220?

8.3 ?ParaDrop ? ?221?

8.3.1 ?整体架构 ? ?222?

8.3.2 ?服务降落伞 ? ?223?

8.3.3 ?ParaDrop工作流 ? ?224?

8.3.4 ?系统分析 ? ?225?

8.4 ?Firework ? ?228?

8.4.1 ?Firework概念 ? ?228?

8.4.2 ?整体架构 ? ?228?

8.4.3 ?可编程性 ? ?229?

8.4.4 ?范例分析 ? ?231?

8.5 ?HydraOne ? ?232?

8.5.1 ?计算系统实验平台概览 ? ?232?

8.5.2 ?系统架构 ? ?235?

8.5.3 ?使用实例 ? ?237?

8.6 ?边缘计算开源系统 ? ?240?

8.6.1 ?面向物联网端的边缘计算开源平台 ? ?240?

8.6.2 ?面向边缘云服务的边缘计算开源平台 ? ?243?

8.6.3 ?面向云边融合的边缘计算开源平台 ? ?246?

8.6.4 ?边缘计算开源平台对比与选择 ? ?248?

本章小结 ? ?251?

参考文献 ? ?252?

第9章 ?边缘计算安全与隐私保护 ? ?255?

9.1 ?安全概述、基础和目标 ? ?255?

9.2 ?安全威胁及挑战 ? ?257?

9.2.1 ?物理安全 ? ?258?

9.2.2 ?网络安全 ? ?260?

9.2.3 ?数据安全 ? ?262?

9.2.4 ?应用安全 ? ?265?

9.3 ?主要安全技术 ? ?267?

9.3.1 ?身份认证 ? ?267?

9.3.2 ?访问控制 ? ?269?

9.3.3 ?入侵检测 ? ?271?

9.3.4 ?隐私保护 ? ?271?

9.3.5 ?可信执行 ? ?273?

9.3.6 ?安全多方计算 ? ?275?

9.3.7 ?区块链 ? ?276?

9.4 ?边缘计算为物联网安全带来的机遇 ? ?276?

9.4.1 ?隐私保护 ? ?276?

9.4.2 ?态势感知 ? ?277?

9.4.3 ?设备更新 ? ?278?

9.4.4 ?安全协议 ? ?278?

9.5 ?边缘计算安全实例 ? ?279?

9.5.1 ?边缘计算的数据保护模型 ? ?279?

9.5.2 ?海豚攻击：听不见的声音命令 ? ?280?

9.5.3 ?ContexIoT：基于边缘计算的权限访问系统 ? ?281?

9.5.4 ?Octopus：基于边缘计算的物联网安全认证 ? ?282?

9.5.5 ?区块链 边缘计算：去中心化的IoT认证方案 ? ?283?

本章小结 ? ?285?

参考文献 ? ?285?

结束语 ? ?288

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