Shifu 的最主要任务是让开发者和运维人员开心。所有 Shifu 的设计都应该以人为本，需要一些设计需求来达到这样的目标：
Shifu 永远可以被一条命令召唤（部署）。
Shifu 可以自动的认知并提供新加入的 IoT 设备的基本功能。当开发者完善 Shifu 接口之后所有设备设计的功能会立即可用。开发者可以进一步去完善 Shifu 的接口来创建定制化的功能来实现无限可能。
Shifu 的目标是零维护。Shifu 可以解决自己的问题来使运维人员更加轻松。
Shifu 一直会向开发者提供非常易用的 SDK，因为 Shifu 想让开发者快乐！
拥有简单的架构和逻辑来保持高标准的可读性和可维护性至关重要。
易读和易更改的代码可以使开发者来使 Shifu 变得更好甚至创建他们自己版本的 Shifu 。
作为 Shifu ，稳定性是必须的。一个适应力强的 Shifu 对于运维人员的精神健康非常重要，没有人会想每天面临崩溃的局面。
Shifu 在遇到突发事件时可以自我修复并将自己调整到目标状态。
Shifu 目标是达到高可用性并降低运维开销。
Shifu 可以运行在所有主要平台上，包括但不限于 x86/64, ARM64 等。
作为一个可以运行在边缘的 IoT 框架，Shifu 必须要轻量。Shifu ，该减肥了！
世界上有着太多异构的 IoT 设备。Shifu 需要可扩展和可改变来应对不同情景。
我们的首要目标是保证 shifu 平稳的运行在 Kubernetes 上。未来我们会提供单独部署的方式。
Shifu 的设计内置了容错。Shifu 努力达到 >99.9999% 的 up-time，但不是 100% 。
当前版本的 Shifu 类似 Kubernetes Operator。因为利用了 Operator 的模式，因此 Shifu 拥有所有 Kubernetes 带来的好处。
edgeDevice 是一个由 Shifu 管理的 IoT 设备。
edgeNode 是一个可以连接到多个 edgeDevices 的 Kubernetes 节点。默认情况下，所有 Kubernetes 集群中的 worker 节点是 taint 了 edgeNode。举例，用户可以配置节点作为一个非 edgeNode, 来隔离应用 Pods 和 deviceShifu Pods。
shifud 是一个运行在每一个 edgeNode 上监控硬件变化的 daemonset，如 edgeDevice 连接/断开事件。 shifud 被 shifuController 管理。
shifuController 是一个接收 shifud 发送来的硬件事件，并做出相应动作来管理 deviceShifu 生命周期的 Kubernetes controller 。
deviceShifu 是一个 edgeDevice 的结构性数字孪生。之所以称其为结构性是因为它不光是一个 edgeDevice 的虚拟化表达，更可以将相应的 edgeDevice 驱动到目标状态。比如如果需要机械手臂来搬运一个箱子，但是当前它的状态为繁忙，deviceShifu 会缓存你的命令并告诉机械手臂当有空时去搬运箱子。
deviceShifu 会提供一些通用功能例如 edgeDevice 的健康状态检查，状态缓存等。通过实现 deviceShifu 的接口，edgeDevice 可以实现它被设计的所有功能，并且更多！
deviceShifu 有以下两种运行方式：
- standalone mode: standalone mode 是被设计为用来管理单个复杂的 edgeDevice ，比如机械手臂来提供高质量的一对一 edgeDevice 管理。
- swarm mode: swarm mode 是被设计用来管理多个简单且同类的 edgeDevice ，比如温度计来提供高效的一对多 edgeDevice 管理。
- 设备连接（用户操作不在下图中）
1.1 连接: edgeDevice 物理连接到 edgeNode 。
1.2 设备连接: shifud 检测到设备连接事件，将事件发送给 shifuController 。
1.3 创建: shifuController 创建一个 edgeDevice 的 standalone/swarm mode 的 deviceShifu 。
1.4 管理: deviceShifu 开始管理新连接的 edgeDevice 。
当 edgeDevice 连接到 edgeNode 时, Shifu 会创建一个 deviceShifu , 通过 edgeDevice 的数字孪生来管理他。
- 设备操作 | TODO: 统一 deviceShifu 接口
在正常运行时，shifud 和 shifuController 不会做太多事。用户直接和 deviceShifu 交互。比如，可以通过 deviceShifu 的API来获取设备的信息，健康状态等。因为是双向的，当开发者在 deviceShifu 的API中实现了 edgeDevice 的特定功能后，可以通过 deviceShifu 的 API 来管理 edgeDevice。比如通过很少行的代码搭建摄像头的视频流。
- 设备断连（用户操作不在下图中）
3.1 断开连接: 一个 edgeDevice 断开和 edgeNode 的物理连接。
3.2 设备断开连接: shifud 检测到断开事件，将事件发送给 shifuController。
3.3 删除: shifuController 删除 edgeDevice 的 deviceShifu。删除过程会因为清理持续一阵子。
