為什么邊緣計(jì)算在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代中如此重要？

簡(jiǎn)單地說(shuō)，邊緣計(jì)算是一種分布式、開(kāi)放的IT架構(gòu)，具有分散的處理能力，支持移動(dòng)計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和其他低延遲技術(shù)。通過(guò)邊緣計(jì)算，數(shù)據(jù)由設(shè)備本身或本地計(jì)算機(jī)或服務(wù)器處理，而不是傳輸?shù)竭h(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心。邊緣計(jì)算可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流加速，其中包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理和無(wú)延遲。它允許智能應(yīng)用程序和設(shè)備在創(chuàng)建數(shù)據(jù)時(shí)幾乎立即響應(yīng)數(shù)據(jù)，從而消除滯后時(shí)間。

目前，數(shù)據(jù)管理和分析是在云中或數(shù)據(jù)中心進(jìn)行的。然而在邊緣計(jì)算模型中，傳感器和連接的設(shè)備將數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁浇倪吘売?jì)算設(shè)備，該邊緣計(jì)算設(shè)備容納在本地的數(shù)據(jù)中心中，而不是將其傳輸回云端或遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)中心。

雖然邊緣計(jì)算仍然是一項(xiàng)新興技術(shù)，但它可以實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)處理，因?yàn)榭梢栽跀?shù)據(jù)源附近處理大量數(shù)據(jù)，從而減少互聯(lián)網(wǎng)帶寬的使用。這既降低了成本，又確保了應(yīng)用程序可以在遠(yuǎn)程位置有效使用。此外，在不將數(shù)據(jù)放入公共云的情況下處理數(shù)據(jù)的能力為敏感數(shù)據(jù)增加了有用的安全層。

大量的設(shè)備和數(shù)據(jù)

為了更好地理解邊緣計(jì)算的必要性，必須考慮到未來(lái)幾年物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和應(yīng)用的爆炸性增長(zhǎng)。根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)國(guó)際數(shù)據(jù)公司（IDC）的報(bào)告，2019年45%的物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)建的數(shù)據(jù)將被存儲(chǔ)、處理、分析，并在網(wǎng)絡(luò)附近或邊緣進(jìn)行操作。與此同時(shí)，IHS Markit公司預(yù)測(cè)，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)將從三年前的150多億臺(tái)設(shè)備增長(zhǎng)到2020年的約300億臺(tái)設(shè)備，到2025年將超過(guò)750億臺(tái)設(shè)備。

除了頻繁報(bào)道的自動(dòng)駕駛汽車和可穿戴設(shè)備等消費(fèi)者使用案例之外，物聯(lián)網(wǎng)還將改變農(nóng)業(yè)、建筑、能源、制造業(yè)、醫(yī)療保健、采礦、公共安全和公用事業(yè)等行業(yè)。此外，考慮到許多美國(guó)和歐洲都市區(qū)已推出智能城市計(jì)劃，IHS Markit公司預(yù)測(cè)，由物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備和傳感器的增長(zhǎng)推動(dòng)的全球數(shù)據(jù)傳輸預(yù)計(jì)將從每年20%增加到25%，而這已經(jīng)不足為奇了。在接下來(lái)的15年中，平均每年的增長(zhǎng)率為50%。

如此多的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生如此多的數(shù)據(jù)，重要的是要意識(shí)到在許多情況下這些連接的設(shè)備和傳感器只能在數(shù)千兆位速度和亞毫秒級(jí)延遲下有效。在高速公路上每小時(shí)行駛65英里的自動(dòng)駕駛汽車可以接受的一秒延遲可能意味著汽車的傳感器檢測(cè)到迎面而來(lái)的大貨車之間的安全距離不夠。通過(guò)將處理和存儲(chǔ)功能放置在網(wǎng)絡(luò)邊緣附近，邊緣計(jì)算可以確保速度和延遲要求。

據(jù)羿戓設(shè)計(jì)所了解，在醫(yī)療保健領(lǐng)域，由于邊緣基礎(chǔ)設(shè)施和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)及應(yīng)用的出現(xiàn)，緊急醫(yī)療服務(wù)也在進(jìn)行轉(zhuǎn)型。如今的救護(hù)車主要用作當(dāng)?shù)蒯t(yī)院的交通工具，但由于邊緣計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的影響，救護(hù)車很快就會(huì)成為一個(gè)移動(dòng)的急救室。

下一代從業(yè)者將能夠與急診室工作人員和醫(yī)生進(jìn)行高清雙向視頻對(duì)話。這種實(shí)時(shí)信息傳遞將使醫(yī)院人員能夠預(yù)測(cè)從現(xiàn)場(chǎng)傳來(lái)的信息。此外，邊緣計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將使緊急醫(yī)療技術(shù)人員能夠?qū)崟r(shí)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的患者記錄。他們還可以在運(yùn)送過(guò)程中將患者的生命體征傳送到醫(yī)院，為醫(yī)院工作人員提供所需的數(shù)據(jù)。這種對(duì)患者病情的預(yù)先了解將使他們能夠在患者到達(dá)醫(yī)院時(shí)部署合適的醫(yī)療專家和設(shè)備。

毫秒級(jí)時(shí)間也十分重要

在這些和其他實(shí)例中，邊緣計(jì)算減少了延遲，因?yàn)閿?shù)據(jù)不必通過(guò)網(wǎng)絡(luò)到達(dá)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心或云端進(jìn)行處理。取決于實(shí)現(xiàn)、邊緣計(jì)算架構(gòu)中的時(shí)間敏感數(shù)據(jù)可以由智能設(shè)備在源頭處理，或者發(fā)送到接近客戶的數(shù)據(jù)中心的中間服務(wù)器。如上所述，這對(duì)于毫秒級(jí)延遲可能意味著生死之間差異的情況，以及機(jī)器對(duì)機(jī)器（M2M）工業(yè)應(yīng)用中的情況非常理想。同時(shí)，對(duì)于時(shí)間敏感度較低的數(shù)據(jù)將被發(fā)送到云端進(jìn)行歷史分析、大數(shù)據(jù)分析和長(zhǎng)期存儲(chǔ)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）和虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、多人游戲和電子商務(wù)也將受益于邊緣計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。

除了通過(guò)減少計(jì)算延遲來(lái)提高數(shù)據(jù)速度之外，還有三個(gè)原因可以解釋為什么邊緣計(jì)算在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代對(duì)企業(yè)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)和IT基礎(chǔ)設(shè)施至關(guān)重要：

1、安全性，因?yàn)閿?shù)據(jù)更接近于創(chuàng)建它的位置。

2、可擴(kuò)展性，因?yàn)檫吘売?jì)算基本上是分布式計(jì)算，這意味著它可以提高彈性，減少網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，并且更容易擴(kuò)展。

3、通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸頻率和規(guī)模降低集中式云計(jì)算來(lái)降低成本。

邊緣和5G的重要性

邊緣計(jì)算將是物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備和云端之間的連接，由本地設(shè)備組成，例如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或翻譯云存儲(chǔ)API的服務(wù)器。具有1-10個(gè)機(jī)架的本地化數(shù)據(jù)中心，提供重要的處理和存儲(chǔ)功能，包括預(yù)制的微型數(shù)據(jù)中心。與集中式云計(jì)算數(shù)據(jù)中心相比，具有10個(gè)以上機(jī)架并且更靠近用戶和數(shù)據(jù)源的區(qū)域數(shù)據(jù)中心。

另一個(gè)促進(jìn)邊緣計(jì)算的關(guān)鍵組件將是電信公司構(gòu)建的下一代5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)。在美國(guó)，AT&T公司和Verizon公司都在進(jìn)行試驗(yàn)，日本、韓國(guó)和中國(guó)已經(jīng)建設(shè)了早期的5G網(wǎng)絡(luò)。隨著電信運(yùn)營(yíng)商在其無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中采用5G技術(shù)，他們將越來(lái)越多地添加微型數(shù)據(jù)中心，這些微型數(shù)據(jù)中心可以集成到5G通信塔臺(tái)中或與5G通信塔臺(tái)相鄰。然后，企業(yè)和云計(jì)算客戶將能夠在這些微數(shù)據(jù)中心擁有或租用空間用于邊緣計(jì)算，然后可以直接訪問(wèn)電信提供商更廣泛的網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)，該網(wǎng)絡(luò)可以連接到公共IaaS云計(jì)算提供商。

下一代通信技術(shù)的未來(lái)

一些人認(rèn)為下一代通信的未來(lái)是融合，一些通信塔臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)施公司已經(jīng)與企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心提供商建立合作伙伴關(guān)系，在通信塔臺(tái)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)微型數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)邊緣計(jì)算。通過(guò)這種模式，基于通信塔臺(tái)的數(shù)據(jù)中心將云計(jì)算帶入本地區(qū)域并與新興的C-RAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)集成。

除了改進(jìn)內(nèi)容提供商和運(yùn)營(yíng)商的分發(fā)之外，這種邊緣計(jì)算架構(gòu)方法還以較低的成本為云計(jì)算創(chuàng)建了重要的分發(fā)點(diǎn)。因此，而跳轉(zhuǎn)到通信塔臺(tái)的微型數(shù)據(jù)中心，因此不僅減少了訪問(wèn)云端的延遲，而且還為實(shí)時(shí)應(yīng)用程序提供了可能性，并為最終用戶提供了更豐富、更加身臨其境的體驗(yàn)。

最近，業(yè)界已經(jīng)看到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商（MNO）和微型數(shù)據(jù)中心提供商之間的若干合作伙伴關(guān)系和測(cè)試，以便他們的單位在蜂窩塔站點(diǎn)使用。然而，那些可以充分利用通信塔臺(tái)，全國(guó)范圍的數(shù)據(jù)中心和各種光纖資產(chǎn)的公司，最適合為尋求高度分布式托管和連接解決方案的客戶提供平臺(tái)，以支持邊緣計(jì)算。此外，為了向客戶提供真正有價(jià)值的服務(wù)，不僅僅是通信塔臺(tái)、微型數(shù)據(jù)中心、密集的光纖路線將數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)和處理器推向了邊緣計(jì)算，還無(wú)縫地協(xié)調(diào)所有這些元素將提供完全管理的終端解決方案。