從云計(jì)算到邊緣計(jì)算的轉(zhuǎn)變

預(yù)計(jì)到2025年，邊緣計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到290億美元。

在這十年里，已經(jīng)發(fā)生了一場(chǎng)從本地計(jì)算到云計(jì)算的轉(zhuǎn)變，允許系統(tǒng)集中和可訪問(wèn)，并提高了安全性和協(xié)作性。今天，在新的十年即將到來(lái)之際，我們見證了從云計(jì)算到邊緣計(jì)算的轉(zhuǎn)變。

什么是邊緣計(jì)算？

邊緣計(jì)算是指在互聯(lián)網(wǎng)的“外部邊緣”進(jìn)行的計(jì)算，而不是在中心位置進(jìn)行計(jì)算的云計(jì)算。邊緣計(jì)算通常在數(shù)據(jù)源附近執(zhí)行，例如在連接的相機(jī)附近。

自動(dòng)駕駛汽車是邊緣計(jì)算的完美例子。為了使汽車在任何道路上安全行駛，它必須實(shí)時(shí)觀察道路，如果有人走在汽車前面，它必須停車。在這種情況下，使用邊緣計(jì)算在邊緣處處理視覺(jué)信息并作出決策。

這個(gè)例子強(qiáng)調(diào)了邊緣計(jì)算的一個(gè)關(guān)鍵動(dòng)機(jī)——速度。集中式云系統(tǒng)提供了方便的訪問(wèn)和協(xié)作，但服務(wù)器的集中意味著它們遠(yuǎn)離數(shù)據(jù)源。數(shù)據(jù)傳輸引入了由網(wǎng)絡(luò)延遲引起的延遲。對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車來(lái)說(shuō)，最短的時(shí)間從通過(guò)傳感器收集數(shù)據(jù)到做出決定再采取行動(dòng)是至關(guān)重要的。

預(yù)計(jì)到2025年，邊緣計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到290億美元。－－Grand View Research

所有這些實(shí)時(shí)應(yīng)用都需要邊緣計(jì)算。根據(jù)Market Research Future（MRFR）研究顯示，到2024年，邊緣計(jì)算的市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到224億美元，到2025年將達(dá)到290億美元。像Andreessen Horowitz這樣的頂級(jí)風(fēng)投公司正在大舉押注。邊緣計(jì)算已經(jīng)被應(yīng)用在各種各樣的應(yīng)用中，從自動(dòng)駕駛汽車和無(wú)人駕駛飛機(jī)到家庭自動(dòng)化系統(tǒng)和零售業(yè)，以這樣的普及率，我們只能想象它未來(lái)的應(yīng)用。

為什么要從云端移到邊緣？

速度

在云計(jì)算中，邊緣設(shè)備收集數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到云上進(jìn)行進(jìn)一步的處理和分析。邊緣設(shè)備發(fā)揮著有限的作用，發(fā)送信息到云，并從云接收處理過(guò)的信息。所有真正的工作都是在云中完成的。

這種類型的基礎(chǔ)設(shè)施可能適用于用戶可以等待2或3秒以獲得響應(yīng)的應(yīng)用程序。但是，這不適合需要更快響應(yīng)的應(yīng)用程序，尤其是那些需要實(shí)時(shí)操作的應(yīng)用程序，例如在自動(dòng)駕駛汽車中。但是，即使在一個(gè)更普通的例子中，比如基本的網(wǎng)站交互，開發(fā)人員也會(huì)部署JavaScript來(lái)檢測(cè)用戶的行為，并在用戶瀏覽器中對(duì)其做出響應(yīng)。如果響應(yīng)時(shí)間對(duì)應(yīng)用程序的成功至關(guān)重要，那么在源代碼附近解釋輸入數(shù)據(jù)是更好的選擇（如果有）。當(dāng)輸入和輸出同時(shí)發(fā)生在同一位置時(shí)，例如在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中，邊緣計(jì)算消除了網(wǎng)絡(luò)延遲，并且實(shí)時(shí)成為可能。

帶寬

邊緣計(jì)算意味著更少的數(shù)據(jù)傳輸，因?yàn)榇蟛糠址敝氐墓ぷ鞫际怯蛇吘壴O(shè)備完成的。而不是將原始數(shù)據(jù)發(fā)送到云端，大部分處理是在邊緣完成的，只有結(jié)果發(fā)送到云端，因此需要的數(shù)據(jù)傳輸帶寬更少。

讓我們以一個(gè)使用云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的智能停車系統(tǒng)為例，了解有多少停車位可用。比如說(shuō)，每幾秒鐘就有1080p的實(shí)時(shí)視頻或靜止圖像發(fā)送到云端。想象一下這個(gè)解決方案每小時(shí)所需的網(wǎng)絡(luò)帶寬和數(shù)據(jù)傳輸成本，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連續(xù)傳輸大量原始數(shù)據(jù)：

相比之下，如果智能停車系統(tǒng)使用邊緣計(jì)算，它只需每隔幾秒向云發(fā)送一個(gè)整數(shù)，即有多少個(gè)停車位可用，從而導(dǎo)致帶寬減少，并導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸成本降低

規(guī)模

物聯(lián)網(wǎng)意味著更多的系統(tǒng)，更多的系統(tǒng)意味著更多的帶寬和更多的集中服務(wù)器負(fù)載。在云計(jì)算架構(gòu)中，增加一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備會(huì)增加帶寬需求和云計(jì)算能力。

讓我們使用上面的智能停車系統(tǒng)的例子，將1080p視頻流傳輸?shù)皆贫??？蛻粝Ｍ诹硗?0個(gè)停車場(chǎng)安裝此系統(tǒng)。為了促進(jìn)這一點(diǎn)，他們需要增加他們的網(wǎng)絡(luò)帶寬，并且需要大約10倍的計(jì)算能力和云存儲(chǔ)空間，因?yàn)榧惺椒?wù)器上的負(fù)載隨著來(lái)自10個(gè)附加相機(jī)的輸入數(shù)據(jù)而增加。這增加了網(wǎng)絡(luò)流量，上行鏈路帶寬成為瓶頸。因此，隨著網(wǎng)絡(luò)流量、帶寬和云資源的使用隨著每一個(gè)附加設(shè)備的增加而增加，擴(kuò)展成本很高。

相比之下，在邊緣計(jì)算中，增加一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)每單位設(shè)備成本增加。每臺(tái)設(shè)備帶寬和云計(jì)算能力不需要增加，因?yàn)榇蠖鄶?shù)處理是在邊緣完成的。使用邊緣計(jì)算架構(gòu)，在停車場(chǎng)系統(tǒng)中添加10個(gè)額外的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備似乎不那么令人畏懼，因?yàn)椴恍枰黾釉朴?jì)算能力或網(wǎng)絡(luò)帶寬。因此，邊緣計(jì)算架構(gòu)的可擴(kuò)展性要高得多。

從本地計(jì)算到云計(jì)算，再到邊緣計(jì)算，隨著我們對(duì)計(jì)算系統(tǒng)的性能和創(chuàng)新的需求不斷提高，軟件架構(gòu)也在不斷發(fā)展。隨著我們超越現(xiàn)有的基于云的架構(gòu)，對(duì)實(shí)時(shí)應(yīng)用的需求和物聯(lián)網(wǎng)等成本壓力推動(dòng)了邊緣計(jì)算市場(chǎng)的增長(zhǎng)。這是一種趨勢(shì)，將為2020年的軟件業(yè)增色。

你已經(jīng)在使用邊緣計(jì)算了嗎？邊緣計(jì)算還有哪些好處？把你的想法在下面評(píng)論吧。