關于邊緣計算技術

近年來，“物聯(lián)網(wǎng)”“云計算”等技術得到廣泛應用，但是隨著萬物互聯(lián)以及 5G 高帶寬、低時延的時代的到來，各類業(yè)務如車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制、4K/8K、虛擬現(xiàn)實 / 增強現(xiàn)實（VR/AR）等所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量增長，對計算設施帶來了實時性、網(wǎng)絡依賴性和安全性等方面的要求，為了解決這些問題，國內(nèi)外學者們提出了邊緣計算的概念。邊緣計算的“邊緣”指的是在數(shù)據(jù)源與云端數(shù)據(jù)中心之間的任何計算及網(wǎng)絡資源。例如，智能手機就是個人與云端的“邊緣”，智能家居中的網(wǎng)關就是家庭設備與云端的“邊緣”。邊緣計算的基本原理就是在靠近數(shù)據(jù)源的地方進行計算，是在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡邊緣側，融合網(wǎng)絡、計算、存儲、應用核心能力，就近提供邊緣智能服務的開放平臺。與云計算相比較，邊緣計算就近布置，因而可以理解為云計算的下沉。

邊緣計算實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)技術前的連接性、集中化和智能化，由此可以滿足敏捷連接、實時業(yè)務、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應用智能、安全與隱私保護等方面的需求，是實現(xiàn)分布式自治、工業(yè)控制自動化的重要支撐。

邊緣計算是計算系統(tǒng)從扁平到邊緣，以及面向 5G 網(wǎng)絡架構演進的必然技術，同時也提供了一種新的生態(tài)系統(tǒng)和價值鏈。第三方數(shù)據(jù)分析機構IDC 預測，到2020年，將有約500億的智能設備接入互聯(lián)網(wǎng)，其中主要涉及智能手機、可穿戴設備、個人交通工具等，其中 40% 的數(shù)據(jù)需要邊緣計算服務。邊緣計算有著強大市場潛力，也引起了各研究機構、標準組織、服務提供商和產(chǎn)業(yè)界極大的關注。

邊緣計算為什么重要？

邊緣計算之所以存在，是因為它承擔了與云計算不同的功能。

在制造現(xiàn)場，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)多樣而繁雜，然而并非所有數(shù)據(jù)都需要上傳到云端進行分析、處理。一方面帶來流量、帶寬的需求，背后是使用云服務的費用問題；此外，公司對上傳所有數(shù)據(jù)到云端也存在數(shù)據(jù)安全的擔憂。

更重要的在于數(shù)據(jù)如何進行利用?，F(xiàn)場的數(shù)據(jù)，有的是無效信息，譬如設備在生產(chǎn)間隔期間的數(shù)據(jù)，往往就不需要全部上傳，而是需要經(jīng)過截取處理；有的數(shù)據(jù)需要立刻處理，譬如一些硬件產(chǎn)品的實時檢測預警信息反饋要求在毫秒級，而上傳到云端進行處理再反饋到現(xiàn)場的時延可能達到秒級，全部通過云端來分析就會大大延緩現(xiàn)場的生產(chǎn)效率，這就需要靠近數(shù)據(jù)源的邊緣設備來進行處理。

邊緣計算的優(yōu)點

極大緩解網(wǎng)絡帶寬與數(shù)據(jù)中心壓力。思科在 2015-2020 年云指數(shù)中指出，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，2020 年的設備將會產(chǎn)生 600ZB 的數(shù)據(jù)，但其中只有 10% 是關鍵數(shù)據(jù)，其余 90% 都是臨時數(shù)據(jù)無需長期存儲。邊緣計算可以充分利用這個特點，在網(wǎng)絡邊緣處理大量臨時數(shù)據(jù)，從而減輕網(wǎng)絡帶寬與數(shù)據(jù)中心的壓力。