無邊緣計(jì)算，何以萬物互聯(lián)
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毫無疑問，伴隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、5G、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)成為近兩年的熱門詞匯。與此同時(shí)，在計(jì)算形式上，除傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的集中計(jì)算、云計(jì)算外，邊緣計(jì)算也逐漸興起。
如同互聯(lián)網(wǎng)離不開網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算兩大基石一樣，物聯(lián)網(wǎng)同樣離不開。問題也由此產(chǎn)生，近兩年大熱的邊緣計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)究竟有何關(guān)系？邊緣計(jì)算對(duì)物聯(lián)網(wǎng)又有何影響？
仔細(xì)了解后會(huì)發(fā)現(xiàn)，邊緣計(jì)算對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的作用，何止是有影響那么簡單。若沒有邊緣計(jì)算，物聯(lián)網(wǎng)又何以發(fā)展。
文章直入主題，先簡單了解下何謂邊緣計(jì)算。如其字面意義一樣，邊緣計(jì)算是指在靠近物、數(shù)據(jù)源頭一側(cè)，借助集計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、應(yīng)用為一體的開放平臺(tái)，就近為應(yīng)用提供計(jì)算服務(wù)。
其由應(yīng)用在邊緣側(cè)、即靠近數(shù)據(jù)一側(cè)發(fā)起，以便產(chǎn)生更快的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)，滿足企業(yè)、程序、應(yīng)用等對(duì)時(shí)延要求苛刻、安全與隱私保護(hù)的需求。
事實(shí)上，邊緣計(jì)算并非新型概念或者技術(shù)，早在2003年，AKAMAI這家內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN）和云服務(wù)提供商便與IBM合作邊緣計(jì)算項(xiàng)目，用于提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和流量分發(fā)。時(shí)至今日也能看到，諸如網(wǎng)宿科技這樣的CDN廠商仍然是邊緣計(jì)算的重要玩家之一。
在此，不得不說下邊緣計(jì)算與云計(jì)算的關(guān)系。雖然均為計(jì)算，但云計(jì)算在本質(zhì)上還是像傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心一樣，是個(gè)集中式的大規(guī)模計(jì)算服務(wù)，即所有數(shù)據(jù)均通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆朴?jì)算的中心進(jìn)行集中處理。
由此也能看出，相比云計(jì)算，邊緣計(jì)算主要具備以下幾方面的優(yōu)勢：
一是具備更敏捷的處理能力。由于邊緣計(jì)算更靠近終端設(shè)備，這縮短了數(shù)據(jù)的傳輸過程，降低了數(shù)據(jù)延時(shí)。
二是對(duì)帶寬資源占用更少。若將所有請(qǐng)求都通過云端數(shù)據(jù)中心處理，務(wù)必對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬產(chǎn)生很高的要求。通過多個(gè)微型的邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)處理數(shù)據(jù)，則很好地降低了對(duì)帶寬的占用。
三是數(shù)據(jù)更加安全。由于數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)以及計(jì)算均在本地進(jìn)行而無需傳輸?shù)皆贫?，這自然降低了數(shù)據(jù)的泄露風(fēng)險(xiǎn)，更加安全。
四是節(jié)約成本。由于對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬需求更低，同時(shí)對(duì)云端存儲(chǔ)需求更小，這無疑減少企業(yè)的運(yùn)營成本。
自然，正是這些特性使得企業(yè)紛紛青睞邊緣計(jì)算。IDC數(shù)據(jù)顯示，未來全球?qū)⒂?0%的數(shù)據(jù)將依賴邊緣計(jì)算技術(shù)完成計(jì)算、分析。到2024年時(shí)，全球邊緣計(jì)算市場將達(dá)到2506億美元。
盡管邊緣計(jì)算有諸多優(yōu)勢。但這并不意味著有了邊緣計(jì)算就可以拋棄云計(jì)算。邊緣計(jì)算與云計(jì)算并非對(duì)立關(guān)系。相反，二者需要協(xié)同。
這是因?yàn)?，邊緣?jì)算更多是對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理和簡單處理，對(duì)于大規(guī)模數(shù)據(jù)以及深度應(yīng)用仍然離不開云計(jì)算。所以，未來企業(yè)完全可以先借助邊緣計(jì)算對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單地加工后，再傳輸?shù)皆贫诉M(jìn)行集中處理、分析。
邊緣計(jì)算對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的影響之一：為物聯(lián)網(wǎng)提供簡單便捷的響應(yīng)
理解了邊緣計(jì)算的涵義，自然便知曉其對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的重要性。物聯(lián)網(wǎng)之所以被稱作物聯(lián)網(wǎng)，是因?yàn)槠渫ㄟ^各種傳感器、射頻識(shí)別技術(shù)、GPS、紅外感應(yīng)器、激光掃描器等各種設(shè)備及技術(shù)，實(shí)時(shí)了各種物體的監(jiān)控、 連接、互動(dòng)過程，包括聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種信息。
在此基礎(chǔ)上，再通過網(wǎng)絡(luò)接入，實(shí)現(xiàn)人與人、物與人以及物與物之間的泛在連接、感知、識(shí)別和管理，即萬物互聯(lián)，構(gòu)建一個(gè)數(shù)字世界。
這樣也引出邊緣計(jì)算對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的重要性。首先，為物聯(lián)網(wǎng)提供了簡單便捷的響應(yīng)。接入物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備主要為各種終端，如最常用的智能手機(jī)、筆記本，再比如工業(yè)、制造業(yè)的設(shè)備傳感器，這些終端無不更靠近用戶，同時(shí)分散在全球各個(gè)角落。
GSMA報(bào)告顯示，2019年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接數(shù)量便達(dá)到110億，到2025年時(shí)全球物聯(lián)網(wǎng)終端連接數(shù)量將達(dá)到250億，這其中，2019年時(shí)中國的物聯(lián)網(wǎng)終端連接數(shù)便達(dá)到31億。
這樣數(shù)量級(jí)的設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)若均通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆贫耍瑒荼卦斐删W(wǎng)絡(luò)的堵塞，影響數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。而邊緣計(jì)算由于無需將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫?，就近便可處理，所以既減少了網(wǎng)絡(luò)帶寬資源，又提供了快捷的計(jì)算處理方案。
邊緣計(jì)算對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的影響之二：時(shí)延要求苛刻的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用成為可能
這也是邊緣計(jì)算對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的第二個(gè)影響：使得車聯(lián)網(wǎng)、無人駕駛等對(duì)時(shí)延要求苛刻的場景成為可能。在此，必須結(jié)合5G網(wǎng)絡(luò)一同詮釋。在3G、4G時(shí)代車聯(lián)網(wǎng)、無人駕駛之所以不能實(shí)現(xiàn)，最大的難點(diǎn)在于時(shí)延無法解決。
試想一下，一輛無人駕駛的車輛在高速行駛時(shí)，突然前面急停一輛車或者出現(xiàn)行人等，此時(shí)按照有人駕駛的車輛一定會(huì)緊急剎車。而無人駕駛則需要將路況數(shù)據(jù)借助3G、4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫擞?jì)算再將處理結(jié)果回傳，無人駕駛車輛才能采取剎車措施，這樣的高時(shí)延，使得處理結(jié)果再回傳時(shí)事故已經(jīng)發(fā)生。
而5G網(wǎng)絡(luò)除了高傳輸速度，最重要的在于相比4G網(wǎng)絡(luò)，其時(shí)延降低了幾十倍，理論低于1ms。這使得車聯(lián)網(wǎng)、無人駕駛成為可能。同時(shí)，邊緣計(jì)算又為車聯(lián)網(wǎng)、無人駕駛提供了更靠近車輛的處理方式，這又進(jìn)一步降低了時(shí)延。
同理，智能制造這樣需要實(shí)時(shí)傳輸、顯示設(shè)備運(yùn)作情況的場景，同樣需要邊緣計(jì)算的支持。
邊緣計(jì)算對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的影響之三：使得物聯(lián)網(wǎng)更加安全
再次，邊緣計(jì)算使得物聯(lián)網(wǎng)更加安全。當(dāng)下的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)安全行業(yè)的共識(shí)是防護(hù)邊界正在消失，無論是泛終端的增加，還是在5G、人工智能技術(shù)加持下，遠(yuǎn)程醫(yī)療、協(xié)同辦公、數(shù)字政務(wù)等新場景的興起，都增加了安全風(fēng)險(xiǎn)。
其中，擁有百億終端設(shè)備接入量的物聯(lián)網(wǎng)無疑是最大的安全隱患。若物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)均通過網(wǎng)絡(luò)向云端傳輸，自然隨時(shí)存在泄露或者被劫持的風(fēng)險(xiǎn)，一旦這些數(shù)據(jù)是企業(yè)機(jī)密數(shù)據(jù)，被泄露后將帶來不可估量的風(fēng)險(xiǎn)。
邊緣計(jì)算的出現(xiàn)，使得物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)就近便可得到處理，大大降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。
邊緣計(jì)算對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的影響之四：進(jìn)一步促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展成熟
最后，邊緣計(jì)算進(jìn)一步促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展成熟。之所以這樣定義，是因?yàn)槿绻麤]有邊緣計(jì)算，那些在偏遠(yuǎn)地區(qū)的終端設(shè)備接入物聯(lián)網(wǎng)的成本太高，如核心數(shù)據(jù)中心的建設(shè)歷來是耗時(shí)耗資金的項(xiàng)目，
而邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)往往僅需一兩臺(tái)耐溫耐濕的邊緣服務(wù)器便可提供服務(wù)，同時(shí)容易部署。這無疑促進(jìn)了全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的接入量，使得全球物聯(lián)網(wǎng)市場進(jìn)一步發(fā)展成熟。
可以看到，邊緣計(jì)算在處理、實(shí)時(shí)響應(yīng)、安全、成本這些方面的特性，正是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中所需的。這便是邊緣計(jì)算對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的影響，其是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。
反過來也能看到，正是物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，使得邊緣計(jì)算的未來一片光明。這也是全球邊緣計(jì)算市場在2024年時(shí)將達(dá)到2506億美元的原因。
