邊緣計算平臺的解釋、特點及應(yīng)用場景

什么是邊緣計算平臺？圖為信息科技為您做講解。

“邊緣計算”和“邊緣計算平臺”是當(dāng)今業(yè)界很容易混淆和誤用的兩個術(shù)語；“邊緣計算平臺”很多人對這個詞不是很了解。

出于對邊緣計算平臺的解釋，我們將邊緣計算定義為“更接近最終用戶/設(shè)備/數(shù)據(jù)源的處理能力，邊緣計算平臺作為“用于編寫和運行軟件應(yīng)用程序的軟件環(huán)境”。

在邊緣計算環(huán)境下，數(shù)據(jù)具有異構(gòu)性且數(shù)據(jù)量較大，數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用程序具有多樣性，不同應(yīng)用程序所關(guān)聯(lián)的計算任務(wù)又不盡相同，對于計算任務(wù)的管理具有較大的復(fù)雜性，而簡單的中間件軟件結(jié)構(gòu)無法有效保證計算任務(wù)可行性、應(yīng)用程序的可靠性以及資源利用的最大化。同時，面向不同應(yīng)用或場景的邊緣計算系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能有所差異性。因此，邊緣計算平臺對邊緣計算領(lǐng)域的推廣和發(fā)展有著重要的意義和影響。

隨著5G、AI等技術(shù)的普及，萬物互聯(lián)時代到來，邊緣計算規(guī)模和業(yè)務(wù)復(fù)雜度發(fā)生了根本變化：邊緣實時計算、分析和邊緣智能等新型業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)，對邊緣計算效率、可靠性和資源利用率提出了更高要求；因此，諸多廠家提出建設(shè)邊緣計算平臺，平臺涉及邊緣側(cè)網(wǎng)絡(luò)、計算以及存儲資源管理，提供基礎(chǔ)功能，如設(shè)備接入、安全校驗、監(jiān)控、動態(tài)醫(yī)學(xué)影像AI輔助診斷等，其接口、架構(gòu)、管理逐步成體系。但各廠家的邊緣計算平臺差異較大，行業(yè)邊緣應(yīng)用部署時需要適配不同邊緣計算平臺，導(dǎo)致跨平臺應(yīng)用部署難度大，故考慮引入開源技術(shù)打造5G MEC邊緣計算架構(gòu)和能力開放的事實標(biāo)準(zhǔn)，打破當(dāng)前邊緣計算平臺市場煙囪式、碎片化現(xiàn)狀，降低產(chǎn)業(yè)應(yīng)用客戶上車門檻，實現(xiàn)規(guī)模復(fù)制，通過開源協(xié)作方式構(gòu)建統(tǒng)一5G MEC平臺。

邊緣計算系統(tǒng)是一個分布式系統(tǒng)范例，在具體實現(xiàn)過程中需要將其落地到一個計算平臺上，各個邊緣平臺之間如何相互協(xié)作提高效率，如何實現(xiàn)資源的最大利用率，對設(shè)計邊緣計算平臺、系統(tǒng)和接口帶來挑戰(zhàn)。例如，網(wǎng)絡(luò)邊緣的計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)量眾多但在空間上分散，如何組織和統(tǒng)一管理這些資源，是一個需要解決的問題。在邊緣計算的場景下，尤其是物聯(lián)網(wǎng)，諸如傳感器之類的數(shù)據(jù)源，其軟件和硬件以及傳輸協(xié)議等具有多樣性， 如何方便有效地從數(shù)據(jù)源中采集數(shù)據(jù)也是一個需要考慮的問題。此 外，在網(wǎng)絡(luò)邊緣的計算資源并不豐富的條件下，如何高效地完成數(shù)據(jù)處理任務(wù)也是需要解決的問題。目前，由于針對的問題不同，各邊緣計算平臺的設(shè)計多種多樣，但也不失一般性。邊緣計算平臺的一般性功能框架如圖1所示。在該框架中，資源管理功能用于管理網(wǎng)絡(luò)邊緣的計算、網(wǎng)絡(luò)和存儲資源。設(shè)備接入和數(shù)據(jù)采集分別用于接入設(shè)備和從設(shè)備中獲取數(shù)據(jù)。安全管理用于保障來自設(shè)備的數(shù)據(jù)的安全。平臺管理功能用于管理設(shè)備和監(jiān)測控制邊緣計算應(yīng)用的運行情況。各邊緣計算平臺的差異可從以 下方面進行對比和分析：

（1）設(shè)計目標(biāo)。

邊緣計算平臺的設(shè)計目標(biāo)反映了其所針對解決的問題領(lǐng)域，并對平臺的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計有關(guān)鍵性的影響。

（2）目標(biāo)用戶。

在現(xiàn)有的各種邊緣計算平臺中，有部分平臺是提供給網(wǎng)絡(luò)運營商以部署邊緣云服務(wù)；有的平臺則沒有限制，普通用戶 可以自行在邊緣設(shè)備上部署使用。

（3）可擴展性。

為滿足用戶應(yīng)用動態(tài)增加和刪除的需求，邊緣計算平臺需要具有良好的可擴展性。

（4）系統(tǒng)特點。

面向不同應(yīng)用領(lǐng)域的邊緣計算開源平臺具有不同的特點，而這些特點能為邊緣計算應(yīng)用的開發(fā)或部署帶來方便。

（5）應(yīng)用場景。

常見的應(yīng)用領(lǐng)域包括智能交通、智能工廠和智能家居等多種場景，還有增強現(xiàn)實 （AR）/虛擬現(xiàn)實（VR）應(yīng)用、邊緣視頻處理和無人車等對響應(yīng)時延敏感 的應(yīng)用場景。根據(jù)邊緣計算平臺的設(shè)計目標(biāo)和部署方式，可將目前的邊緣計算 開源平臺分為3類：面向物聯(lián)網(wǎng)端的邊緣計算開源平臺、面向邊緣云服務(wù)的邊緣計算開源平臺、面向云邊融合的邊緣計算開源平臺。
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