邊緣計算解決了物聯(lián)網(wǎng)什么問題

云計算可能徹底改變了企業(yè)，為組織提供了一種更便宜，更靈活，可擴(kuò)展且高效的方式來處理和存儲數(shù)據(jù)，而不需要在內(nèi)部進(jìn)行任何操作。但隨著物聯(lián)網(wǎng)在全球各行業(yè)中越來越普遍，企業(yè)們發(fā)現(xiàn)了云計算的不足，它不是解決所有問題的答案。此外，如果只有云計算，物聯(lián)網(wǎng)項目不能充分發(fā)揮其潛力，特別是在實時分析，監(jiān)控和管理方面。這就是物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計算聯(lián)手的原因。

從物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收集的數(shù)據(jù)的處理和分析可以在源處或附近完成，而不是將其發(fā)送到云。據(jù)MarketsandMarkets稱，到2022年，邊緣計算市場將從2017年的14.7億美元增長到67.2億美元。

但云沒有被邊緣取代。雖然對時間敏感的分析可以在物聯(lián)網(wǎng)邊緣完成，而資源密集型處理仍將發(fā)送到云端。云將成為邊緣設(shè)備發(fā)送異常和其他數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲或進(jìn)一步處理的地方。此外，云將負(fù)責(zé)處理物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和構(gòu)建機(jī)器學(xué)習(xí)模型，然后將其發(fā)送到邊緣以付諸行動。

那么邊緣解決了IoT什么問題呢？這里列出了6個。

延遲問題

延遲是指處理和分析捕獲數(shù)據(jù)所需的時間。連接到互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備必須在100毫秒內(nèi)響應(yīng) - 有時甚至不到10毫秒。因此，計算過程必須盡可能本地化，以抵消遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)據(jù)的固有延遲，451 Research的研究主管Christian Renaud說。

“這是邊緣計算被重視的關(guān)鍵原因之一。它就在那里，它是一個非?？焖俚姆答佈h(huán)，并且即時性是許多應(yīng)用程序所需要的，”Renaud說。

Gartner的分析師Aapo Markkanen表示，通過物聯(lián)網(wǎng)中的邊緣計算，計算將在源頭附近完成 - 例如傳感器 - 因此在將數(shù)據(jù)從一個地方傳輸?shù)搅硪粋€地方方面沒有瓶頸。

“例如，如果汽車上的傳感器判斷出將要發(fā)生碰撞，那么系統(tǒng)就必須具有足夠的確定性，能夠在一定的時間范圍內(nèi)部署安全氣囊?！薄叭绻陂L距離傳輸數(shù)據(jù)方面有任何［滯后］，那就根本就不安全的。”Markkanen說。

帶寬問題

運(yùn)行軟件和生成數(shù)據(jù)的大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要鏈接到云以存儲和進(jìn)一步處理該數(shù)據(jù)。因此，需要大量的功率和帶寬將IoT數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆啤?/p>

在物聯(lián)網(wǎng)中使用邊緣計算，組織可以減少互聯(lián)網(wǎng)帶寬的使用，因為可以在源附近處理大量數(shù)據(jù)。

“你在邊緣做的越多，你在距離上傳輸?shù)脑缴伲盡arkkanen說。

例如，邊緣計算相機(jī)可以通過分析警察儀表板的視頻源來幫助執(zhí)法機(jī)構(gòu)減少帶寬，相機(jī)攝像頭可以實時生成大量的視頻和音頻記錄，但只有在必要時才將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到云端。

帶寬成本問題

“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序生成大量相對低價值的時間序列數(shù)據(jù)。“這意味著帶寬成本，設(shè)備獲得帶寬的機(jī)會成本，存儲和分析成本，以及云中這些低價值時間序列數(shù)據(jù)的計算成本?！?/p>

有了邊緣計算，這些數(shù)據(jù)就可以被捕獲，如果有必要的話，在將數(shù)據(jù)發(fā)送到云或其他上游聚合點之前進(jìn)行分析和匯總，這比通過WAN鏈路發(fā)送未經(jīng)過濾的數(shù)據(jù)要便宜得多，后者通常非常昂貴。

物聯(lián)網(wǎng)安全問題

Renaud表示，盡管云服務(wù)提供商已經(jīng)為他們的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)了出色的安全性，但運(yùn)營技術(shù)專業(yè)人員仍然擔(dān)心他們的敏感數(shù)據(jù)一旦離開企業(yè)的墻壁就不會安全。

為了解決這個問題，Markkanen補(bǔ)充說，可以在邊緣添加更多智能來保護(hù)系統(tǒng)，使其更強(qiáng)大，可以抵御黑客攻擊和入侵。

“如果我有更強(qiáng)大的邊緣設(shè)備，我可以在這些設(shè)備上更新我的安全性，”Constellation Research的分析師Holger Mueller回應(yīng)道。因此，任何中斷都將僅限于邊緣計算設(shè)備和這些設(shè)備上的本地應(yīng)用程序。

數(shù)據(jù)主權(quán)合規(guī)問題

將每臺設(shè)備連接到云并通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送原始數(shù)據(jù)可能有隱私，安全和法律方面的問題，尤其是涉及受不同國家法規(guī)約束的敏感數(shù)據(jù)時。

Renaud說，許多國家和政府機(jī)構(gòu)都不愿意在其主權(quán)邊界之外共享敏感的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。通過處理靠近源的數(shù)據(jù)，組織可以將數(shù)據(jù)保留在其邊界內(nèi)，并確保遵守數(shù)據(jù)主權(quán)法。

德國Bundesdatenschutzgesetz數(shù)據(jù)保護(hù)法和歐盟的GDPR是國家法規(guī)的例子，規(guī)定了數(shù)據(jù)可以在哪里泄露，處理和存儲的內(nèi)容和位置。

這些法規(guī)的首要目標(biāo)是讓公民更好地控制他們的個人信息。在物聯(lián)網(wǎng)中實現(xiàn)邊緣計算意味著數(shù)據(jù)可以存儲在本地本地數(shù)據(jù)中心，從而保證控制和限制對此數(shù)據(jù)的訪問。

傳統(tǒng)系統(tǒng)連接問題

公司經(jīng)常連接到物聯(lián)網(wǎng)的傳統(tǒng)系統(tǒng)具有非IP /以太網(wǎng)接口。因此，他們需要來自模擬或?qū)Ｓ邢到y(tǒng)接口的物理轉(zhuǎn)換，以便能夠使用和分析數(shù)據(jù)。Renaud說，這只能在生成數(shù)據(jù)的原始設(shè)備旁邊完成。

這是物聯(lián)網(wǎng)中的邊緣計算可以提供幫助的地方。邊緣可以充當(dāng)新舊之間的中介，為沒有現(xiàn)代計算能力的傳統(tǒng)資產(chǎn)添加智能功能。

Renaud說：“我最近和一個人談話，他有一臺機(jī)器，它從馬歇爾計劃開始就一直在裝配線上生產(chǎn)。” “我不認(rèn)為亞馬遜能夠從該機(jī)器中提取數(shù)據(jù)。根據(jù)定義，邊緣設(shè)備一般連接到監(jiān)控或控制的設(shè)備，而且這些設(shè)備之間的連接可能是傳統(tǒng)連接，可能是［控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)］總線，可能是Modbus，也可能是RS232 - 除了Wi-Fi和Ethernet之外，這些都很容易整合到云中。“