英特尔边缘软件中心介绍

原创：晏茜
资料来源：范俊希

本文旨在介绍英特尔推出的边缘软件中心。

1. 英特尔边缘软件中心——智能边缘开发一站式资源

英特尔的边缘软件中心（ ESH，Edge Software Hub ）提供了一系列的应用于各种边缘应用的一站式的边缘计算软件资源。这些软件资源都包括 4 大模块，分别是边缘软件、软件平台、使用案例、推荐硬件。

边缘软件包括英特尔自主研发的软件，第三方的软件，和开源的边缘软件。

基于这些边缘软件，英特尔开发出了应用于各类垂直行业的软件平台，其实这些软件平台也是一些软件堆栈或软件包的组合。不同的软件平台应用于不同特定的行业场景，比如，计算机视觉的边缘洞见平台，工业互联网的软件动件平台，用于车队管理的软件平台，工业控制平台，自主移动机器人的软件洞见平台。

使用案例是基于软件平台的基础上，运用它的软件框架，上图是应用层开发出来的一些实际落地的端到端的边缘软件解决方案。

最后是在客户从软件中心获取到这些资源以后，英特尔会给出适用于他的使用案例的硬件推荐，这些硬件来自于英特尔的合作伙伴，比如 ODM、OEM 的硬件。

其实我们可以把边缘软件中心想象成一个线上的软件商店，这些边缘软件包，软件平台，参考实现，以及用例，都可以看作是商店中的商品。英特尔的用户和开发者，通过他的软件中心就可以下载这些使用案例，也可以看到整体的软件架构。在基于软件架构和使用案例的基础上，我们可以对它进行二次的开发，快速的把我们的精力聚焦在自己想要做的智能边缘解决方案上，以实现快速的落地智能边缘解决方案的目的。

英特尔为什么要推出这样一个平台呢？这是因为不管是对于他的合作伙伴，还是对于他的客户来说，边缘端的软件应用开发其实面临着很多的问题和挑战，比如成本要求对边缘设备性能的限制，企业短周期，低成本的软件解决方案的追求。

边缘软件中心主要是针对边缘应用软件的开发。面对各行各业，不同的应用场景给我们的企业和我们的开发者造成了什么样的困难呢？我们的企业要去选择软件方案，开发者为了实现这些软件方案，要去选择开发工具，包括所依赖的一些软件工具，SDK 的选择等等，其实大量的工具对我们来说是非常耗时的操作。所以在面对这些 AI 应用开发者所面临的痛点的时候，英特尔软件中心整合了一些自己研发的软件以及一些开源的软件框架，比如，OpenVINO，OpenNESS，Media SDK，Smart Edge Open，虚拟化技术等等，融合了很多这样的技术。英特尔构建了各类软件平台，比如刚才提到的软件堆栈，软件包，以及参考设计的实现。目前来说，英特尔已有 40 多个参考实现和 5 大软件平台，分别应用于不同应用场景。边缘软件中心其实是引入了 OpenVINO。OpenVINO 可以很好的解决负载整合和异构部署的问题。其次，英特尔的边缘软件中心自 2020 年的 7 月底正式发布以来，始终坚持提供长期的支持与定期的更新，更新周期大概是每个季度一次，并定期上线软件洞见平台以及参考实现。从最初的几个参考实现到现在 40 个参考实现，5 大洞见平台，可以说他的更新速度已经是相当快了。英特尔的参考实现覆盖了很多的领域，比如，智慧城市，智慧交通，智慧医疗，智慧教育等等。

2. 英特尔边缘软件中心最新内容

上图是英特尔边缘软件中心的整体架构。最底层是边缘设备的推荐，这些边缘设备都是来自于英特尔的生态合作伙伴，比如 UZEI， GWIPC 等等，他们的设备都是经过英特尔官方认证的，是比较可靠的边缘设备，这些边缘设备与英特尔的软件相结合，达到一个软硬件结合的目的，以此让我们的应用程序以及软硬件的性能水平发挥到最优。

基于这些硬件层面，是一些基础软件的组件，这些基础软件组件包括英特尔自主研发的软件工具，开源的第三方的软件组件，以及来自于英特尔生态合作伙伴的一些软件。比如，OpenVINO，OpenNESS，ACRN 的虚拟化的技术，边缘数据处理的 Edgex Foundry 框架，Docker 虚拟化的技术等等很多基础软件组件。

基于这些基础软件之上，英特尔开发出来了自己的一些边缘软件平台。

上图是英特尔的 5 大软件动件平台，Edge Insights for Vision 用于计算机视觉，EII 用于工业互联网，ECI 用于工业控制平台，EIF 用于车队，EI for AMR 用于自主移动机器人。

基于边缘软件平台，英特尔开发出了他的边缘使用案例。

英特尔目前提供 41 个参考实现的使用案例，每一个参考实现都是一个具体的落地实施的边缘软件解决方案，覆盖了不同行业，包括智慧城市，智慧交通，计算机视觉分析，智能车队等等。可访问如下链接查看英特尔的洞见平台以及参考实现。

https://www.intel.com/content/www/us/en/homepage.html?s=Newest?ref=https://www.intel.com/content/www/us/en/developer/topic-technoloqy/edqe-5q/edqe-solutions/overview.html?s=Newest

以上是英特尔边缘软件中心的整体架构。

3. 边缘软件包

视觉边缘洞见平台——加速计算机视觉应用与边云集成的创新方案

基于 Intel Distribution of OpenVINO，该软件包集成了用于部署计算机视觉与深度学习工作负载的软件模块，可构建独立的运行环境或生成容器化架构。同时，还集成了用于数据共享的 EdgeX Foundry 中间件，用于构建媒体处理管道的 DL Streamer，用于容器编排的 K3S，以及云服务商用于边缘节点的边缘 SDK。

工业边缘洞见平台——支持前沿的 AI 工作负载，实现产品质量检测预测性分析及工业自动化

预集成的软件堆栈，能够加速工业解决方案在边缘测的开发与部属，在靠近数据产生源头的边缘部署人工智能，可以有效提高工厂的运营与生产效率。该软件包所包含的 docker 容器模块能够在边缘测安全地提取和存储视频与时序数据，执行实时分析，并且根据获得的数据洞察向工具或设备发送下游命令，进而实现闭环控制。

工业边缘控制平台——加速工业控制系统，向软件定义功能的解决方案演进

与兼容的硬件一起，该软件参考设计集成了实时计算，基于标准的连接性，安全性，虚拟化及 IT 管理功能。通过利用例如 KVM、ACRN 的虚拟化技术，该软件包简化了对 deterministic 与 non-deterministic workloads 的覆盖。

车队边缘控制平台——通过事件检测和通知为驾驶员和车队经理提供近乎实时的洞见

使用车载摄像头为驾驶员和车队管理人员提供近乎实时的洞察信息。通过推理，视频注入和分析服务，跨多个摄像头检测事件并监控司机行为。使用云连接组件部署边缘到云的通信。

自主移动机器人边缘控制平台——构建和部署端到端移动机器人应用程序

使用自主移动机器人边缘洞见，创建、构建和部署从机器人到边缘服务器再到云端的端到端机器人应用程序。这款开放式模块化工具套件基于 ROS 2，包括所有所需工具、中间件和库，让客户可以跨不同的使用案例和各种细分市场快速部署其机器人解决方案。

4. 边缘使用案例

针对于这 5 大洞见平台，英特尔又有许多的参考实现。

视觉边缘洞见平台主要的架构如上图，底层是依赖于英特尔的硬件架构，上面是操作系统，再上面是一些中间的组件，第二层是英特尔自己研发的软件架构，软件堆栈，和其自主研发的工具，比如加速深度学习推理的软件工具包 OpenVINO。最上层的是 User Application，也就是开发者所要聚焦的业务层的实现。

上图所示是英特尔已经实现的一些 RI（Reference Implementations），第一张图是医学影像对脑部肿瘤检测的 Demo 案例。第二张图是多摄像头对社交距离监测的案例，可用于疫情防控，该案例还可用于空间人数统计和单向检测。第三张图是自助结账系统。第四张图是计算机视觉在智慧交通方面的应用。第五张图是无人售货机。最后一张图同样是多摄像头对社交距离监测的案例。

工业边缘洞见平台的实例如下图。

它的应用场景包括工业文本的检测，纺织品缺陷分类的检测，和对焊隙孔隙率检测。它的架构基本上分为三大模块，VI（Video Ingestion）模块，视频摄取的模块，VA（Video Analysis）模块，视频分析的模块，和时序数据的摄取和分析模块。

车队边缘洞见平台同样也是模块化的模式，它基本上每一个模块都用到了英特尔的开发者工具套件 OpenVINO。

下图分别是事故监测的 Demo，驾驶员状态管理的 Demo，和货车上物体监测的 Demo。

下图是自主移动机器人边缘洞见平台的模块结构和实现的场景。

工业边缘控制（ECI）。

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