雲計算

邊緣計算在物聯網行業的應用

引言

  邊緣計算並不是誕生於物聯網時代,AKAMAI作為一家內容分發網絡CDN和雲服務的提供商,並且是世界上最大的分佈式計算服務商之一,早在2003年就和IBM合作過“邊緣計算”。然而5G技術的到來,加速了邊緣計算技術的突破,特別是對物聯網領域而言,許多的南向控制將不在需要通過雲端,處理過程在本地邊側即可完成,這無疑將大大提升處理效率,減輕雲端的負荷,提高響應時間。那麼5G、邊緣、物聯網他們之間將會產生怎樣的化學反應呢,本文會嘗試從實際應用的角度切入,看看邊緣計算到底為物聯網帶來了什麼。

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什麼是邊緣計算

維基百科的解釋:

邊緣運算(英語:Edge computing),又譯為邊緣計算,是一種分佈式運算的架構,將應用程序、數據資料與服務的運算,由網絡中心節點,移往網絡邏輯上的邊緣節點來處理。邊緣運算將原本完全由中心節點處理大型服務加以分解,切割成更小與更容易管理的部分,分散到邊緣節點去處理。邊緣節點更接近於用戶終端設備,可以加快資料的處理與發送速度,減少延遲。在這種架構下,資料的分析與知識的產生,更接近於數據資料的來源,因此更適合處理大數據。
  這裡提到了幾個核心的概念,一是縮短距離,二是分佈式,這應該也是邊緣計算最核心的特點。為什麼把縮短距離作為一個重要的原因呢,因為數據傳輸再快也是有上限——光速,如果沒有分佈式計算,機房都在北京,端在杭州,來回2千多公里,即便是光速傳播,也需要50ms,50ms在一些特定領域就非常關鍵,比如車聯網,工業控制等領域。有了邊緣計算,這些更靠近終端設備的節點,就可以大大加快信息傳遞。
對於分佈式的理解, 舉一個最形象的例子就就好比是的人的大腦和肌肉反射,我們的皮膚碰到外界刺激後,比如火燙,針刺等,會立即做出反應,這個處理是不需要經過大腦的,這就充分體現了分佈式和低延遲的特點。
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邊緣計算在物聯網領域的典型應用

  邊緣計算能應用在物聯網很多的領域領域比如:智能音箱,智能家居,IP攝像頭,智能水/電錶,工業控制設備等,本文簡單從中挑選2個場景說明一下邊緣計算在其中的應用。

應用場景一:
  這裡舉一個IP攝像頭的應用,在日常生活中,大家開車一定遇到過這樣的場景,有時候明明道路沒有車,非得讓我等1分鐘的紅燈,這時候大家可以想到能夠通過攝像頭監控道路上來往的車流量,再通過AI算法來計算當前交通狀況,從而實時調整交通信號燈的等待時間。這時候就有2種選擇,一是採用雲計算方案,二是採用邊緣計算的方案:
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應用場景二:
  在工業物聯網領域,經常有一些預警傳感器,比如測量反應鍋爐的壓力、溫度等,超過一定的閾值就需要報警並自動切斷,保護設備和員工的安全。監測模塊可以對當前所有數據進行綜合分析,以確定是否超過定義的臨界值,並能在幾毫秒內關閉。這個過程中的超短延時是非常關鍵的,這裡不能有延遲,也不能依賴聯網,因此只有邊緣計算才能符合需求。
未來發展

  未來物聯網的發展會有兩個趨勢:海量連接以及海量數據。Gartner公司在2019年發佈報告預測,到2021年總數將達到250億個,它們會生成大量的數據。這些數據無法用雲計算來承載,因為即使5G技術成熟應用,帶寬的增長還是遠遠趕不上數據的增加,只有通過邊緣計算,在一個個分佈式的節點上進行中小型,實時的數據計算來解決。
當然,雲計算和邊緣計算未來一定是相輔相成,邊緣計算重要,但它永遠不可能替代雲計算!

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