邊緣計(jì)算技術(shù)即將成熟

ofweek物聯(lián)網(wǎng)
許永碩
智能家居領(lǐng)域是國(guó)家十二五規(guī)劃的九大試點(diǎn)領(lǐng)域之一,是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域最早被大眾關(guān)注的一個(gè)行業(yè),也是通過(guò)云平臺(tái)控制設(shè)備較早的行業(yè)之一。

智能家居領(lǐng)域是國(guó)家十二五規(guī)劃的九大試點(diǎn)領(lǐng)域之一,是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域最早被大眾關(guān)注的一個(gè)行業(yè),也是通過(guò)云平臺(tái)控制設(shè)備較早的行業(yè)之一。智能家居最早通過(guò)云平臺(tái)來(lái)控制家里設(shè)備的主要原因是因?yàn)榧彝ゾW(wǎng)絡(luò)通暢是動(dòng)態(tài)IP地址,動(dòng)態(tài)IP沒(méi)有固定地址,也就是說(shuō)在公網(wǎng)上是沒(méi)有辦法訪問(wèn)家里的網(wǎng)絡(luò),而智能家居宣傳的在辦公室控制家里的設(shè)備,不是通過(guò)手機(jī)連接家里的設(shè)備,而是每次修改智能家居設(shè)備在云端的狀態(tài),智能家居設(shè)備定時(shí)去檢查相應(yīng)的云端狀態(tài),根據(jù)云端狀態(tài)改變自身的狀態(tài)。通過(guò)云端狀態(tài),實(shí)現(xiàn)了外網(wǎng)與內(nèi)網(wǎng)間的透?jìng)?。所以智能硬件一直有一個(gè)智能硬件金三角的說(shuō)法:云服務(wù)、智能硬件,手機(jī)應(yīng)用(智能手機(jī))。

邊緣計(jì)算技術(shù)即將成熟

   云計(jì)算的不足

正是因?yàn)樵朴?jì)算在實(shí)現(xiàn)透?jìng)髦械闹匾饔?,越?lái)越多的設(shè)備開始使用云計(jì)算來(lái)控制家里的設(shè)備,很多家庭局域網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備之間的互動(dòng)也是通過(guò)云計(jì)算實(shí)現(xiàn)的。但一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備過(guò)度依賴云平臺(tái)會(huì)有以下的問(wèn)題:

1、當(dāng)家里還有電的情況下,如果一旦網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障,那么家里設(shè)備就不能很好的控制了。通過(guò)手機(jī)控制家里的設(shè)備,如果手機(jī)在局域網(wǎng)內(nèi),一般是直接控制設(shè)備的,而在外網(wǎng)是通過(guò)透?jìng)鞯?。但如果是智能單品之間實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)的話,通常聯(lián)動(dòng)邏輯是在云上的。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生的時(shí)候,聯(lián)動(dòng)的設(shè)備通常就容易失控。

2、如果是通過(guò)云控制家里設(shè)備,因?yàn)槭羌依镌O(shè)備定時(shí)去檢查云端的狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)家電的控制,這個(gè)時(shí)候,設(shè)備接受響應(yīng)的時(shí)間,一方面取決于設(shè)備檢查云平臺(tái)上狀態(tài)的周期,另外一方面取決于家里設(shè)備連網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)的速率。如果這兩個(gè)周期都長(zhǎng)的話,那么響應(yīng)時(shí)間是不可控的。

3、很多智能家居方案中,沒(méi)有局域網(wǎng)內(nèi)的控制,所以局域網(wǎng)之內(nèi)的設(shè)備要聯(lián)動(dòng)的話,通常也要通過(guò)云服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在對(duì)速度要求不高的電視機(jī)、空調(diào)等產(chǎn)品的開關(guān)速度,用戶是體驗(yàn)不出延時(shí)帶來(lái)的不好的體驗(yàn)的。但隨著智能家居的普及,越來(lái)越多的燈光設(shè)備通過(guò)智能控制實(shí)現(xiàn)的話,一點(diǎn)點(diǎn)的延時(shí),人是立即就可以感受得到延時(shí)帶來(lái)的不一致性的。

其實(shí)這個(gè)邏輯就相當(dāng)于當(dāng)手不小心碰到了火,疼痛感通過(guò)神經(jīng)傳遞到大腦,大腦感知到疼痛以后,判斷一下原因,了解到是手碰到了火,然后將手移動(dòng)離開火。

如果人遇到火的處理過(guò)程是按照這個(gè)邏輯的話,可能手都已經(jīng)燒傷了,才離開火。而人實(shí)際的方法是,當(dāng)手遇到火的一瞬間,低端的脊神經(jīng)已經(jīng)通知手縮回來(lái),然后才講這個(gè)信號(hào),傳遞到大腦,大腦了解到原因在根據(jù)具體手的受傷情況,做進(jìn)一步判斷。

邊緣計(jì)算開始受到重視

其實(shí)IBM在早期的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)中,這些問(wèn)題實(shí)際上已經(jīng)有了規(guī)劃,但在智能家居發(fā)展早期,企業(yè)、投資人都將重點(diǎn)關(guān)注到了云平臺(tái)以及云平臺(tái)的大數(shù)據(jù)的價(jià)值,而忽略了一個(gè)重要的一個(gè)環(huán)節(jié),邊緣計(jì)算。如圖:

邊緣計(jì)算技術(shù)即將成熟

當(dāng)智能家居行業(yè)將重點(diǎn)關(guān)注到物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)這個(gè)層級(jí)的服務(wù)的時(shí)候,在物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)服務(wù)這個(gè)層次上,最早一直都在強(qiáng)調(diào)云計(jì)算的功能,邊緣計(jì)算這個(gè)位置被弱化到只是通訊的模組功能,這個(gè)時(shí)候很多技術(shù)愛(ài)好者已經(jīng)嘗試過(guò)使用智能單品,但智能家居也就止步于一些愛(ài)好者,沒(méi)有形成大規(guī)模的普及;其實(shí)體驗(yàn)感不好,沒(méi)有解決用戶的痛點(diǎn),反而增加了用戶的使用難度。

而隨著智能單品品類增加之后,智能家居越來(lái)越開始注重場(chǎng)景,但場(chǎng)景聯(lián)動(dòng)一定通過(guò)效率差、體驗(yàn)差的云服務(wù)實(shí)現(xiàn)嗎?明明是局域網(wǎng)內(nèi)的聯(lián)動(dòng),為什么要通過(guò)云計(jì)算呢?

技術(shù)人員逐步意識(shí)到邊緣計(jì)算的重要性,設(shè)備之間聯(lián)動(dòng)可以通過(guò)局域網(wǎng)內(nèi)的邊緣計(jì)算實(shí)現(xiàn);邊緣計(jì)算內(nèi)的邏輯在云計(jì)算上有備份;邊緣計(jì)算的控制與云計(jì)算的控制需要同步,設(shè)備內(nèi)的信息,也需要定時(shí)更新。

而有了邊緣計(jì)算這一層,物聯(lián)網(wǎng)對(duì)設(shè)備的控制,就類似于對(duì)手的控制:對(duì)人的手的控制,通過(guò)大腦的有意識(shí)控制,同時(shí)脊神經(jīng)也有條件反射;而通過(guò)脊神經(jīng)條件反射的動(dòng)作,大腦可以跟蹤。


發(fā)現(xiàn)智能家居邊緣計(jì)算技術(shù)

所以在2016年,邊緣計(jì)算在技術(shù)領(lǐng)域非常熱,一些機(jī)構(gòu)紛紛參與到邊緣計(jì)算的研究中,比如2016年底由華為,中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所、中國(guó)信息通訊研究院、英特爾公司、ARM和軟通動(dòng)力等多家公司聯(lián)合成立了邊緣計(jì)算聯(lián)盟。然而在國(guó)內(nèi)智能家居領(lǐng)域,卻早有一家公司在從事著邊緣計(jì)算相關(guān)的嘗試,只是沒(méi)有稱為邊緣計(jì)算而已:

MacBee是銀河風(fēng)云為解決智能家居通訊難題而實(shí)現(xiàn)的一款通訊協(xié)議,在實(shí)現(xiàn)智能家居功能的同時(shí),幫助很多燈具企業(yè)實(shí)現(xiàn)了燈光的智能控制難題,在為解決燈光的控制難題的時(shí)候,因?yàn)橥ㄓ嵉难訒r(shí),導(dǎo)致燈光變化的不一致性是非常明顯的,所以Mac在發(fā)展過(guò)程中,不斷優(yōu)化,一方面提高的無(wú)線通訊的實(shí)時(shí)性、可靠性和穩(wěn)定性;另一方面為了解決因網(wǎng)絡(luò)速度原因而形成的延遲和不確定性,發(fā)現(xiàn)必須有一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)的類似于網(wǎng)關(guān)的控制設(shè)備,來(lái)控制局域網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備,實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)設(shè)備不通過(guò)網(wǎng)絡(luò)而聯(lián)動(dòng),同時(shí)這個(gè)設(shè)備還需要同步云端控制,保持控制場(chǎng)景一致,保持控制設(shè)備的狀態(tài)一致。如果設(shè)備量非常大之后,可能需要有多個(gè)類似網(wǎng)關(guān)的產(chǎn)品。

這些對(duì)終端設(shè)備的控制,一方面解決了設(shè)備因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)延時(shí)而帶來(lái)的滯后的不確定性問(wèn)題,同時(shí)也兼顧了云計(jì)算和終端設(shè)備的協(xié)同。MacBee的網(wǎng)關(guān)技術(shù)不僅能同時(shí)控制幾百盞燈,還能同步保持控制的一致性,這在燈光控制領(lǐng)域取得了非常好的效果。

邊緣計(jì)算技術(shù)即將成熟

邊緣計(jì)算技術(shù)即將成熟

雖然銀河風(fēng)云沒(méi)有將這個(gè)功能定義為邊緣計(jì)算,但其網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品的功能,卻解決了邊緣計(jì)算的問(wèn)題,MacBee技術(shù),為還在邊緣計(jì)算領(lǐng)域摸索的智能家居企業(yè)提供了很好的借鑒。

Macbee的網(wǎng)關(guān)技術(shù)值得關(guān)注,邊緣計(jì)算技術(shù)值得期待。

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