“計算正從中央走向邊緣”、“計算邊緣化”……近日來,在大大小小各類有關人工智能的論壇或峰會上,我們或多或少的聽見以上言論,其中的關鍵點只有一個——邊緣計算。圍繞這個問題,看看這些從業(yè)者們給出的解答。
邊緣計算,一個不是那么“新”的詞匯
關于“邊緣計算”的熱議是近一兩年才慢慢開始的,但它并不是一個“新詞匯”。早在2003年的時候,IBM就曾與CDN服務商AKAMAI合作過“邊緣計算”。
根據(jù)維基百科的解釋,“邊緣計算”是一種分散式計算的架構,將應用程序、數(shù)據(jù)資料與服務的計算,由網(wǎng)絡中心節(jié)點,移往網(wǎng)絡邏輯上的邊緣節(jié)點來處理。邊緣計算將原本完全由中心節(jié)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(jié)點去處理。邊緣節(jié)點更接近于用戶終端裝置,可以加快資料的處理與傳送速度,減少延遲。在這種架構下,資料的分析與知識的產(chǎn)生,更接近于數(shù)據(jù)資料的來源,因此更適合處理大數(shù)據(jù)。
與集中化處理數(shù)據(jù)的云計算不同,邊緣計算講究的是分布式管理。以往,因為超大規(guī)模、高可擴展性、通用性等因素,云計算受到熱捧,人們也總是強調要“上云”,將數(shù)據(jù)的計算、存儲等全部搬到云上。相比之下,邊緣計算強調的是一種“下沉”,離終端設備更近一點的地方。
更為通俗地說,“云計算”是高高在上的。當設備端完成數(shù)據(jù)采集和指令接收,它們需要通過網(wǎng)絡走上云端,后者會基于此作出判斷,繼而將結果再通過網(wǎng)絡“告知”設備端。
相比之下,“邊緣計算”則更為接地氣?;谶吘売嬎悖O備端不需再將數(shù)據(jù)等上傳至云端,將“計算”本地化,省去以往繁瑣的過程。
邊緣計算,云計算之后的“新晉網(wǎng)紅”
在最早的時候,邊緣計算的出現(xiàn)就是為了彌補云計算的一些不足,因為后者已經(jīng)不能滿足更多智能需求。具體說來:
1、海量數(shù)據(jù)洶涌來襲,但云計算卻被“帶寬”捆住手腳。如今,越來越多的設備被接入互聯(lián)網(wǎng),產(chǎn)生的數(shù)量、體量是以往的多倍。原本,這些數(shù)據(jù)的計算和存儲均交由云端處理,即云計算。不過,隨著數(shù)據(jù)的增多,帶寬不夠的傳輸通道開始出現(xiàn)“堵車”現(xiàn)象。
這就如同“多米諾牌效應”——因為帶寬受限,數(shù)據(jù)傳輸、分析處理、指令反饋等一系列流程都變得緩慢,最終結果就是時間線被拉長,造成高延遲現(xiàn)象。
2、網(wǎng)絡傳輸依賴性大,隱私安全令人擔憂。基于云計算,我們需要把原始數(shù)據(jù)上傳至云端進行處理,然后反饋給設備端,這一過程的實現(xiàn),需要依賴網(wǎng)絡。過程中,一旦有黑客攔截,用戶安全隱私的保護就成了一個大問題。另外,若是遇到斷網(wǎng)等情況,即使強大如云計算,太過依賴網(wǎng)絡傳輸?shù)乃矊⒚媾R“巧婦難為無米之炊”的窘境。
此外,云計算還面臨功耗大等更多問題。智能時代漸趨漸近,云計算也不再萬能,需要有新技術來彌補缺口。此時,邊緣計算本地化、邊緣化的特性恰恰彌補了這些短板。
以智能家居場景為例?;谶吘売嬎悖斢脩舭l(fā)出指令,相關原始數(shù)據(jù)不必再上傳云端進行處理,具備計算能力的設備端完全能夠自行處理,并實時反饋。簡單來說,云計算處理的是那些非實時、長周期數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析,而邊緣計算更適合本地業(yè)務的數(shù)據(jù)實時處理與執(zhí)行。
值得注意的是,邊緣計算出現(xiàn)之后,諸如網(wǎng)關、自動駕駛汽車、機器人等邊緣節(jié)點能夠在本地實時采集和處理數(shù)據(jù),并針對指令給出反饋,這是不是就可以看作是終端計算?
其實不然,“終端計算”意味著終端要自己負責所有的計算,就像云計算出現(xiàn)之前的計算機,不管是數(shù)據(jù)的采集、計算、輸出和存儲,均由計算機在本地設備內一手操作。
邊緣計算,不會取代也離不開云計算
據(jù)IDC的數(shù)據(jù)顯示,到2020年,將有超過500億的終端和設備接入網(wǎng)絡,而這些設備中有超過半數(shù)的數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡邊緣側分析、處理與儲存,整個邊緣計算的市場將會超過萬億級別,市場體量不可小覷。
目前,在邊緣計算這一塊,主要有4類玩家,分別是運營商、設備商、云服務商和CDN服務商。
運營商:主要在移動邊緣計算市場進行部署,在移動網(wǎng)邊緣提供提服務環(huán)境和云計算能力。他們或是利用移動邊緣計算進行內容本地分流業(yè)務,或是將業(yè)務處理下沉到最貼近用戶的基站進行邊緣數(shù)據(jù)處理等等。
設備商:在打法上主要以“硬件”為主,最具有代表性的就是各類芯片。將計算、存儲等功能從云端搬到芯片的計算單元中。比如AI芯片,對于一些指令,系統(tǒng)不必再將數(shù)據(jù)上傳云端,可以在本地端、設備端實時處理并給出反饋,大大節(jié)省了中間的流程。
云服務商:作為云計算的助力,云服務商并沒有放棄邊緣計算,他們將之視為云計算的一個延伸,包括亞馬遜、微軟、阿里巴巴等巨頭企業(yè)均已有所布局。比如微軟,其于去年推出了混合云解決方案Azure Stack,將云端能力融入終端,讓數(shù)據(jù)在本地實現(xiàn)處理,然后進行聚合分析與決策,可以看作是在邊緣設備設置了一個“微型云”。
CDN服務商:CDN是構建在網(wǎng)絡之上的內容分發(fā)網(wǎng)絡,依靠部署在各地的邊緣服務器,讓用戶更快獲取內容等等,其天生就有著“邊緣屬性”。眼下,智能化需求推動其向邊緣計算靠攏,只需經(jīng)過改造,其原有的節(jié)點就可升級為具備計算、存儲、傳輸、安全功能的邊緣計算節(jié)點。
從以上派別來看,在邊緣計算的部署上,主要分為“軟件”和“硬件”兩大類。AI芯片創(chuàng)企異構智能中國區(qū)總裁周斌表示,這其中的“邊緣計算”是有所不同。在芯片端,“這里更多的是在邊緣自主的完成計算任務,不需要云端的參與。”或者說,這里的“邊緣計算”并不能看作是云計算的延伸,而是獨立存在的。
但是,不管是哪一類,其最終應用和落地,皆離不開云計算。
邊緣計算為什么會興起?因為數(shù)據(jù)太多了,云計算處理不過來,所以要分開處理。這時候,分布在各個節(jié)點的邊緣計算將負責自己范圍內的數(shù)據(jù)計算和存儲工作。而對于應用場景來說,這還遠遠不夠。
以自動駕駛為例,地平線機器人創(chuàng)始人兼CEO余凱稱,未來的計算模式是邊緣跟中央結合,邊緣側的自動駕駛專用芯片會感知傳感器數(shù)據(jù)并立刻處理、做決策,同時,這些處理之后的數(shù)據(jù),也會在云端匯聚,進行大數(shù)據(jù)分析、模型搭建和編輯,同時做大規(guī)模的仿真。在其看來,算法+芯片+云計算,構成了未來自動駕駛的三大核心支點。
比如物聯(lián)網(wǎng),以阿里云發(fā)布的邊緣計算產(chǎn)品Link Edge為例。的確,通過賦予家庭網(wǎng)關計算能力,即便是斷網(wǎng),諸如生物識別門鎖、機器人等都能正常運作。但是,如果加上云,基于以往云端的大數(shù)據(jù)分析和判斷,在聯(lián)動的前提下,整個家庭場景的智能設備將變得更為個性化,譬如關上門的時候,掃地機器人就開始運作等等。
可以看到,在這里,提供邊緣計算算力的芯片主要在前端,負責數(shù)據(jù)的實時采集和計算。但是,在數(shù)據(jù)如“石油”的智能化時代,這些數(shù)據(jù)并不是一次性數(shù)據(jù),那些經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)需要在系統(tǒng)中進行留存,以做算法訓練、數(shù)據(jù)驗證等用。
這時候就需要一個大容量的“容器”,而這個是邊緣計算所沒有的。在這個容器中,這些數(shù)據(jù)將被用于AI算法訓練、用戶個性化功能塑造等等,這些都是非實時需求,之后再傳輸給終端設備,從而進一步提升服務質量。
“AI邊緣計算可在前端實現(xiàn)圖像識別、特征值提取和識別比對,不受帶寬影響,自成體系,可快速反應。云計算做大數(shù)據(jù)分析挖掘、數(shù)據(jù)共享,同時進行算法模型的訓練和升級, 升級后的算法推送到前端,完成自主學習閉環(huán)。”云天勵飛研發(fā)副總兼芯片團隊負責人李愛軍稱。
同時,這些數(shù)據(jù)也有“備份”的需要,當邊緣計算過程中出現(xiàn)意外情況,這些數(shù)據(jù)也不會丟失。
另外,邊緣計算解決了“算力”問題,但解決不了“內容”,這方面需要“云計算”來提供幫助。當用戶向設備發(fā)出一個指令,要求邊緣計算使得設備能夠實時“了解”用戶表達的內容以及目的,在這之后,諸如音樂播放、訂票等服務等指令的執(zhí)行,均需要云服務的介入,這些是邊緣計算所不能提供的。
雖然在某些場景下,邊緣計算本身是獨立的、不需要云計算介入的。但是,從整體來看,它并不能代替云計算,也離不開云計算。未來,邊緣計算將與云計算形成一種互補、協(xié)同的關系,屆時,邊緣計算將主要負責那些實時、短周期數(shù)據(jù)的處理,負責本地業(yè)務的實時處理與執(zhí)行,而云計算將負責非實時、長周期數(shù)據(jù)的處理。簡單說來,邊緣計算將注重局部,而云計算關注整體。