未來技術趨勢分析:邊緣計算

說起計算,大多數人首先想到的是計算機(computer)。

不過隨著技術的發展,越來越多的電子設備具備了計算能力,比如手機,手環。

還有一些設備過去幾乎不具備什麼計算能力,而現在也具備了計算能力,比如現在的網絡攝像機,從過去的單一圖像採集設備,演變成現在的可以進行智能行為分析,進行人臉識別甚至人臉比對了。

邊緣計算,顧名思義,就是計算行為向系統的邊緣擴展,與之相對應的便是中心計算。

為何會有這種計算行為向邊緣擴展的現象?

第一,計算規模越來越大,算法複雜度越來越高;

第二,積累的數據越來越多,海量的數據需要處理;

無論是大規模、高度複雜算法所帶來的計算壓力,還是海量需要處理的數據,都必須要求將這種大規模且複雜的計算任務分解為大量並行的子任務來進行處理,這也便是雲計算誕生的使命。

可是雲計算是一種集中式的計算,屬於中心化的處理方式,中心化當然有其優點,比如:安全可靠,方便統一管理維護:大量的雲服務器全都集中在數據中心,無論是對於能源使用效率的提升,系統的維護升級,還是安全防護,都有其巨大的優勢。

但中心化的雲計算,需要高速網絡帶寬的支持,另外,處於邊緣的設備對於計算的響應要求越來越高,低延遲和高流量的計算負載壓力使得這種集中式的計算處理模式越來越受詬病,因此,有必要在系統邊緣讓設備具備處理、存儲等能力,提升系統的性能和可靠性,減輕中央服務器負載。

邊緣計算說的不是一種技術,而是一種部署架構,如果你將具備計算能力的設備部署在中心機房,大規模的部署就是雲計算了,但如果將具備計算能力的設備部署到系統邊緣就是邊緣計算了,因此邊緣計算具備前置化,去中心化,輕量化的特點,計算能力不需要很強,帶寬需求也不高,但這種部署方式以其雲端開發部署成本低、網絡傳輸負荷輕、設備系統的響應延遲低等顯著優勢,已然成為國內外大型公司的重點發力方向。

邊緣計算架構一般由雲計算中心,邊緣計算層和終端設備組成,來自億歐智庫的技術發展趨勢報告指出,其架構組成如下圖所示:

未來技術趨勢分析:邊緣計算

邊緣計算的五大好處

邊緣計算將數據處理能力帶到網絡邊緣,更接近數據源,因此將帶來以下五大好處:

未來技術趨勢分析:邊緣計算

1)響應時間更快;

2)具有間歇連接的可靠操作;

3)具備更好的安全性和合規性;

4)具有成本效益;

5)傳統和現代設備之間的互操作性強;

邊緣計算將促進物聯網的發展

前面提到邊緣計算時,自然而然的提到了雲計算,因此也很容易理解邊緣計算並不能取代中心化的雲計算,它們屬於不同的層級,因而云計算仍然是邊緣計算架構的重要組成部分,邊緣計算更多的是與雲計算相互配合,使得整個計算架構具備更高的可靠性和靈活性,從而具備更高的效率。

而架構的最前端,是各種終端,由各種終端組成的物聯網,將大大受益於邊緣計算,如果沒有邊緣計算層,物聯網終端的各種數據採集之後是直接交給雲計算層,而這種方式顯然已經存在越來越大的瓶頸。

因此邊緣計算層能夠將物聯網終端所採集到的數據進行初步篩選及處理之後,再送到雲計算層,大大降低雲計算層的計算任務難度及處理複雜度。

因此,邊緣計算層的加入,是促進了物聯網的發展。

未來技術趨勢分析:邊緣計算

邊緣計算產業

隨著物聯網及雲計算的發展,物聯網終端與雲計算之間的瓶頸越來越大,矛盾也越來越突出,中間急需一層進行實時數據處理的層級,因此國內外都對邊緣計算越來越重視,邊緣計算也逐漸成為了一種未來的發展趨勢,也誕生了很多做邊緣計算的公司,產生了不少具有代表性的邊緣計算產品。

在國外,主要有亞馬遜,微軟,谷歌等巨頭,也有英特爾、 思科、 惠普、 IBM等的後續加入。

而在國內,主要有BAT、 華為、 三大運營商、 網宿科技等代表性企業。

不過,邊緣計算尚未形成統一的標準和協議,因而主要企業正著力牽頭組建聯盟推動標準化。

華為、中科院瀋陽自動化所、英特爾等於2016年共同發起邊緣計算產業聯盟,旨在推動研究協作和應用孵化,構建產業生態。

未來技術趨勢分析:邊緣計算

邊緣計算的未來

隨著芯片的計算能力越來越強,處於系統邊緣的感知設備也具備了較為強大的計算及存儲能力,物聯網終端及邊緣計算層之間的界限會越來越模糊,越來越多的物聯網終端將具備邊緣計算能力,算力進一步往邊緣擴展是發展的必然(比如現在安防行業的人臉抓拍比對一體攝像機就是物聯網終端與邊緣計算合二為一的絕佳案例,它既是數據採集設備,也是計算設備)。

因此,算力邊緣化必定是未來的發展趨勢,邊緣計算也將在越來越廣的範圍內使用,人工智能,物聯網,自動駕駛等,都將會越來越依賴於邊緣計算,這將是一個巨大的產業,蘊含著大量的商機,我們絕對不能忽視邊緣計算。

未來的邊緣計算,一定會跟雲計算相互配合,大力促進人工智能,物聯網,自動駕駛等領域的發展。

邊緣計算的未來,將會是計算往系統邊緣的滲透,未來,計算將無處不在。


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