前言PREFACE

物联网的蓬勃发展和富云服务的成功推动了一种新计算范式的发展，即“边缘计算”。边缘计算作为一种新型计算模型，是指在靠近物或数据源头的网络边缘侧，融合网络、计算、存储、应用核心能力的分布式开放平台，就近提供边缘智能服务，满足行业数字化在敏捷连接、实时业务、数据优化、应用智能等方面的关键需求。边缘计算的产生为解决响应时间要求、带宽成本节省及数据安全性和隐私性等问题提供了新的方法和思路。本书介绍边缘计算的定义及边缘计算相关技术，首先以上层云计算为出发点，从多维度分析服务由中心向边缘推送的过程；然后对一些相关案例进行研究，包括智能家居、智慧城市、协作边缘等，阐述边缘计算的概念及应用；最后，提出了边缘计算领域的一些机遇和挑战。

本书以边缘计算技术发展为主线，从边缘计算的基本概念、系统架构、相关技术到云计算、雾计算、移动边缘计算及相关范例均做了详细说明。本书章节安排合理，作者在多年为物联网工程专业本科生教学的基础上，由浅入深、理论联系实际，将边缘计算的基本概念及原理系统地呈现给读者。

全书共分7章。

第1章介绍边缘计算概念的由来，并分别从时间和技术发展角度介绍了边缘计算的发展历程，在此基础上介绍了边缘计算发展的相关模型。第2章介绍边缘计算系统架构，在介绍边缘计算基本概念的基础上，分别介绍边缘计算模型及架构、卸载技术、资源管理及安全与隐私保护。第3章介绍边缘计算相关技术，并对新兴的边缘计算系统做概要介绍。第4章从云计算基本概念出发，介绍包括云计算基础模型、参考架构、使能技术等概念，多维度分析比较边缘计算与云计算之间的差异，并对主流的边云协同服务框架做概要介绍。第5章从雾计算基本概念出发，介绍典型的基础架构OpenFog及该架构下的应用实例，从体系结构、数据处理及数据通信三方面对边缘计算与雾计算之间存在的差异进行分析比较。第6章介绍移动边缘计算的基本概念及其整体系统架构与组件，并结合5G通信技术的发展，介绍移动边缘计算与5G技术的相互影响，同时还介绍了移动边缘计算的部分部署场景。第7章介绍基于边缘计算模型设计的若干应用场景，包括智慧城市、智能交通、智能家居等，并分析了边缘计算未来的机遇和挑战。

本书涉及的内容广泛，技术思想凝练，突出核心原理和关键技术的阐述，使读者在学习中增强对边缘计算的了解并掌握相关技术，可作为计算机科学与技术、信息安全、物联网工程、软件工程等专业的本科生和有关专业研究生的教材，也可作为从事边缘计算相关工作的专业人士的参考读物。

本书的先修课程是“计算机组成原理”和“物联网工程导论”，课程“边缘计算”也可以与“计算机系统结构”“操作系统”“编译原理”等课程同时开设或在之后开设，参考学时是32学时，可根据情况调整。

本书由北京工业大学方娟、陆帅冰编著。感谢北京工业大学的相关老师和研究生对本书提出的修改建议。清华大学出版社为本书的出版做了大量工作，在此表示衷心的感谢。

由于计算机技术发展迅速，加上作者水平有限，书中难免有不当之处，敬请广大读者批评指正。

方娟　陆帅冰

2022年3月

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