邊緣計(jì)算正在改變?nèi)驍?shù)百萬(wàn)個(gè)設(shè)備處理和傳輸數(shù)據(jù)的方式。聯(lián)網(wǎng)設(shè)備(IoT)的爆炸式增長(zhǎng)以及需要實(shí)時(shí)計(jì)算能力的新應(yīng)用，正持續(xù)推動(dòng)著邊緣計(jì)算系統(tǒng)發(fā)展。

5G無(wú)線等更高速的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使邊緣計(jì)算系統(tǒng)得以加快創(chuàng)建或支持實(shí)時(shí)應(yīng)用，比如視頻處理及分析、自動(dòng)駕駛汽車、人工智能和機(jī)器人等技術(shù)。

雖然邊緣計(jì)算的早期目標(biāo)是解決：因物聯(lián)網(wǎng)生成數(shù)據(jù)增長(zhǎng)，而為遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)據(jù)提供帶寬所需的成本，但需要在邊緣端進(jìn)行處理的實(shí)時(shí)應(yīng)用程序的興起也在推動(dòng)該技術(shù)往前發(fā)展。

邊緣計(jì)算是什么?

Gartner將邊緣計(jì)算定義為"分布式計(jì)算拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一部分，其中的信息在靠近邊緣的地方處理，設(shè)備和人在邊緣處生成或使用該信息。"

大致來(lái)說(shuō)，邊緣計(jì)算使計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)更靠近生成數(shù)據(jù)的設(shè)備，而不是依賴位置可能在千里之外的數(shù)據(jù)中心。這么做是為了使數(shù)據(jù)，尤其是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，不會(huì)出現(xiàn)影響應(yīng)用程序性能的延遲問(wèn)題。此外，許多企業(yè)可以通過(guò)在本地執(zhí)行處理來(lái)節(jié)省資金，并減少需要在集中位置或基于云的位置進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)量。

邊緣計(jì)算是因物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備急劇增多而發(fā)展起來(lái)的，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)，以便從云端接收信息或?qū)?shù)據(jù)傳回到云端。許多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中都會(huì)生成大量數(shù)據(jù)。

想想在工廠車間監(jiān)測(cè)生產(chǎn)器械的設(shè)備，或從遠(yuǎn)程辦公室發(fā)送實(shí)時(shí)畫面的聯(lián)網(wǎng)攝像頭。雖然生成數(shù)據(jù)的單個(gè)設(shè)備很容易在網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)，但同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備數(shù)量增加后就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。不只有一個(gè)視頻攝像頭傳輸實(shí)時(shí)畫面，而是有成百上千個(gè)這樣的設(shè)備。不僅畫面質(zhì)量會(huì)因延遲而受影響，帶寬成本可能也非常高。

邊緣計(jì)算的工作原理

對(duì)許多這類系統(tǒng)而言，邊緣計(jì)算硬件和服務(wù)充當(dāng)處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的本地來(lái)源，有助于解決這個(gè)問(wèn)題。比如說(shuō)，邊緣網(wǎng)關(guān)可以處理來(lái)自邊緣設(shè)備的數(shù)據(jù)，然后僅將相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)云發(fā)回去，因而減少了帶寬需求。或者以實(shí)時(shí)應(yīng)用需求為例，邊緣網(wǎng)關(guān)可以將數(shù)據(jù)發(fā)回到邊緣設(shè)備。

這些邊緣設(shè)備可能包括許多不同的裝置，比如物聯(lián)網(wǎng)傳感器、員工的筆記本電腦及最新的智能手機(jī)、安全攝像頭，或甚至是辦公室休息室里的聯(lián)網(wǎng)微波爐。邊緣網(wǎng)關(guān)本身也被認(rèn)為是邊緣計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)中的邊緣設(shè)備。

邊緣計(jì)算的幾個(gè)用例

有多少用戶就有多少不同的邊緣用例：每個(gè)人的具體環(huán)境不同，但有幾個(gè)行業(yè)尤其處于邊緣計(jì)算的最前沿。制造業(yè)和重工業(yè)使用邊緣硬件來(lái)支持無(wú)法容忍延遲的應(yīng)用，讓自動(dòng)協(xié)調(diào)工廠車間的重型機(jī)械設(shè)備等任務(wù)所需的處理能力靠近需要這種能力的地方。邊緣還讓這些企業(yè)有辦法將靠近機(jī)器的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用(比如預(yù)測(cè)性維護(hù))整合起來(lái)。同樣，農(nóng)業(yè)用戶可以使用邊緣計(jì)算作為收集層，以收集來(lái)自眾多聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)，包括土壤和溫度傳感器、聯(lián)合收割機(jī)和拖拉機(jī)等。

不同類型的部署所需的硬件會(huì)大不一樣。比如說(shuō)，工業(yè)用戶會(huì)高度重視可靠性和低延遲，需要能夠在工廠車間的惡劣環(huán)境中運(yùn)行的加固型邊緣節(jié)點(diǎn)和專用通信鏈路(專用5G、專用Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)甚至有線連接)，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。相比之下，聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)用戶也需要加固型邊緣設(shè)備來(lái)應(yīng)對(duì)戶外部署，但網(wǎng)絡(luò)連接部分可能大不一樣--低延遲可能仍然是協(xié)調(diào)重型設(shè)備的移動(dòng)所需要的，但環(huán)境傳感器很可能對(duì)距離有較高的要求、對(duì)數(shù)據(jù)有較低的要求--LP-WAN連接、Sigfox或類似的連接技術(shù)可能是最佳選擇。

其他用例則完全帶來(lái)了不同的挑戰(zhàn)。零售商可能將邊緣節(jié)點(diǎn)用作店內(nèi)信息交換中心，用于支持各種不同功能，將銷售點(diǎn)數(shù)據(jù)與針對(duì)性促銷活動(dòng)聯(lián)系起來(lái)，跟蹤客流量等，以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的商店管理應(yīng)用。這里的連接部分可能很簡(jiǎn)單：每個(gè)設(shè)備使用內(nèi)部Wi-Fi;也可能更復(fù)雜，用藍(lán)牙或其他低功耗連接支持客流量跟蹤和促銷服務(wù)，Wi-Fi則留給銷售點(diǎn)和自助結(jié)賬。

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