邊緣計算正在改變?nèi)驍?shù)百萬臺設(shè)備處理、處理和交付數(shù)據(jù)的方式。互聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備(物聯(lián)網(wǎng))的爆炸性增長以及需要實時計算能力的新應(yīng)用程序繼續(xù)推動邊緣計算系統(tǒng)的發(fā)展。

更快的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(例如5G無線)允許邊緣計算系統(tǒng)加速創(chuàng)建或支持實時應(yīng)用程序，例如視頻處理和分析、自動駕駛汽車、人工智能和機器人技術(shù)等等。

什么是邊緣計算?

人們將邊緣計算定義為“分布式計算拓撲的一部分，其中信息處理位于靠近邊緣的位置——事物和人在那里生產(chǎn)或消費該信息。”

在基本層面上，邊緣計算使計算和數(shù)據(jù)存儲更靠近收集數(shù)據(jù)的設(shè)備，而不是依賴于數(shù)千英里之外的中心位置。這樣做是為了使數(shù)據(jù)，尤其是實時數(shù)據(jù)，不會遇到可能影響應(yīng)用程序性能的延遲問題。此外，公司可以通過在本地完成處理來節(jié)省資金，減少需要在集中或基于云的位置處理的數(shù)據(jù)量。

邊緣計算是由于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指數(shù)級增長而開發(fā)的，這些設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)以從云端接收信息或?qū)?shù)據(jù)傳回云端。許多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在運行過程中會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。

想想在工廠車間監(jiān)控制造設(shè)備的設(shè)備 或從遠程辦公室發(fā)送實時畫面的聯(lián)網(wǎng)攝像機。雖然產(chǎn)生數(shù)據(jù)的單個設(shè)備可以很容易地通過網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，但當同時傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備數(shù)量增加時就會出現(xiàn)問題。與其用一臺攝像機傳輸實時畫面，不如將其乘以成百上千的設(shè)備。延遲不僅會影響質(zhì)量，而且?guī)挸杀疽部赡苁蔷薮蟮摹?/p>

邊緣計算硬件和服務(wù)通過成為許多此類系統(tǒng)的本地處理和存儲源來幫助解決這個問題。例如，邊緣網(wǎng)關(guān)可以處理來自邊緣設(shè)備的數(shù)據(jù)，然后僅通過云將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送回，從而減少帶寬需求?；蛘咴趯崟r應(yīng)用需要的情況下，它可以將數(shù)據(jù)發(fā)送回邊緣設(shè)備。

這些邊緣設(shè)備可以包括許多不同的東西，例如物聯(lián)網(wǎng)傳感器、員工的筆記本電腦、他們最新的智能手機、安全攝像頭，甚至辦公室休息室的聯(lián)網(wǎng)微波爐。邊緣網(wǎng)關(guān)本身被視為邊緣計算基礎(chǔ)設(shè)施中的邊緣設(shè)備。

邊緣計算用例

有多少用戶就有多少不同的邊緣用例——每個人的安排會有所不同——但有幾個行業(yè)特別處于邊緣計算的最前沿。制造商和重工業(yè)使用邊緣硬件作為延遲不容忍應(yīng)用程序的推動者，保持處理能力，例如在工廠車間靠近需要的地方自動協(xié)調(diào)重型機械。邊緣還為這些公司提供了一種將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序集成到機器附近的方法，例如預(yù)測性維護。同樣，農(nóng)業(yè)用戶可以使用邊緣計算作為收集層，收集來自各種連接設(shè)備的數(shù)據(jù)，包括土壤和溫度傳感器、聯(lián)合收割機和拖拉機等。(閱讀更多關(guān)于農(nóng)場物聯(lián)網(wǎng)的信息：無人機和傳感器提高產(chǎn)量)

不同類型的部署所需的硬件會有很大差異。例如，工業(yè)用戶將重視可靠性和低延遲，需要可以在工廠車間的惡劣環(huán)境中運行的堅固邊緣節(jié)點，以及專用通信鏈路(專用 5G、專用 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)甚至有線連接) ) 來實現(xiàn)他們的目標。相比之下，聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)用戶仍需要堅固的邊緣設(shè)備來應(yīng)對戶外部署，但連接部件可能看起來完全不同——低延遲可能仍然是協(xié)調(diào)重型設(shè)備移動的要求，但環(huán)境傳感器可能同時具有更高的范圍和更低的數(shù)據(jù)要求。

其他用例則提出了完全不同的挑戰(zhàn)。零售商可以將邊緣節(jié)點用作店內(nèi)票據(jù)交換所，以實現(xiàn)許多不同的功能，將銷售點數(shù)據(jù)與有針對性的促銷活動聯(lián)系在一起，跟蹤客流量等，以實現(xiàn)統(tǒng)一的商店管理應(yīng)用程序。這里的連接部分可能很簡單——每個設(shè)備都有內(nèi)部 Wi-Fi——或者更復(fù)雜，使用藍牙或其他低功耗連接服務(wù)于流量跟蹤和促銷服務(wù)，Wi-Fi 保留用于銷售點和自助-查看。

邊緣設(shè)備

邊緣的物理架構(gòu)可能很復(fù)雜，但基本思想是客戶端設(shè)備連接到附近的邊緣模塊，以實現(xiàn)更靈敏的處理和更流暢的操作。術(shù)語各不相同，因此您會聽到稱為邊緣服務(wù)器和“邊緣網(wǎng)關(guān)”的模塊等。

對于許多公司而言，僅節(jié)省成本就可以成為部署邊緣計算的驅(qū)動力。最初在其許多應(yīng)用程序中采用云的公司可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)帶寬成本高于預(yù)期，并正在尋找更便宜的替代方案。邊緣計算可能是合適的。

然而，邊緣計算的最大好處越來越多地是能夠更快地處理和存儲數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對公司至關(guān)重要的更高效的實時應(yīng)用程序。在邊緣計算之前，智能手機掃描人臉進行面部識別需要通過基于云的服務(wù)運行面部識別算法，這需要大量時間來處理。借助邊緣計算模型，該算法可以在邊緣服務(wù)器或網(wǎng)關(guān)上本地運行，甚至可以在智能手機本身上運行，因為智能手機的功能越來越強大。虛擬和增強現(xiàn)實、自動駕駛汽車、智能城市甚至樓宇自動化系統(tǒng)等應(yīng)用都需要快速處理和響應(yīng)。

英偉達等公司已經(jīng)認識到需要在邊緣進行更多處理，這就是為什么我們看到新的系統(tǒng)模塊內(nèi)置了人工智能功能。例如，該公司最新的 Jetson Xavier NX 模塊比信用卡還小，可以內(nèi)置到無人機、機器人和醫(yī)療設(shè)備等設(shè)備中。人工智能算法需要大量的處理能力，這就是為什么它們中的大多數(shù)都通過云服務(wù)運行?？梢栽谶吘壧幚硖幚淼?AI 芯片組的增長將允許在需要即時計算的應(yīng)用程序中實現(xiàn)更好的實時響應(yīng)。

邊緣計算和 5G

在全球范圍內(nèi)，運營商都在部署 5G 無線技術(shù)，這些技術(shù)承諾為應(yīng)用程序帶來高帶寬和低延遲的優(yōu)勢，使公司能夠利用其數(shù)據(jù)帶寬從花園水管變成消防水管。許多運營商不僅提供更快的速度并告訴公司繼續(xù)在云中處理數(shù)據(jù)，還在其 5G 部署中采用邊緣計算策略，以提供更快的實時處理，特別是對于移動設(shè)備、聯(lián)網(wǎng)汽車和自助服務(wù)。駕駛汽車。

審核編輯：湯梓紅