經(jīng)過十幾年的發(fā)展，云計(jì)算概念已經(jīng)被越來越多的技術(shù)層、決策層、高級(jí)管理層人員所理解并接受，私有云、公有云、混合云的高速發(fā)展，使得業(yè)務(wù)入云已經(jīng)成為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。
隨著5G通信技術(shù)的發(fā)展，越來越多的實(shí)時(shí)性強(qiáng)的業(yè)務(wù)開始興起，如自動(dòng)駕駛、AR/VR、智能家居、工業(yè)自動(dòng)化等，傳統(tǒng)的云計(jì)算加端業(yè)務(wù)的集中式處理模型很難滿足大量數(shù)據(jù)傳輸和實(shí)時(shí)處理的需求。因此，云邊端的處理模型應(yīng)運(yùn)而生，即邊緣計(jì)算。
1、邊緣計(jì)算的特點(diǎn)
邊緣計(jì)算作為云計(jì)算的延伸與補(bǔ)充，具有如下特點(diǎn)：
低延時(shí)
計(jì)算能力下沉，將數(shù)據(jù)處理服務(wù)運(yùn)行在靠近數(shù)據(jù)生產(chǎn)的源，省去了網(wǎng)絡(luò)延遲，及時(shí)地響應(yīng)請(qǐng)求，提高時(shí)效性。
低帶寬
由于數(shù)據(jù)在邊緣端處理，不需要傳輸?shù)皆贫耍蚴穷A(yù)處理去除冗余數(shù)據(jù)后傳入云端，省去了大量數(shù)據(jù)的傳輸，極大緩解了中心云的帶寬壓力。
數(shù)據(jù)安全
數(shù)據(jù)極短距離的傳輸，減少了數(shù)據(jù)暴露在網(wǎng)絡(luò)上的時(shí)間，降低數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險(xiǎn)，保護(hù)終端產(chǎn)生數(shù)據(jù)的安全。
邊緣應(yīng)用管理
納管邊緣端原有的服務(wù)，將中心云的云原生能力提供給邊緣應(yīng)用。多邊緣端應(yīng)用的發(fā)布、升級(jí)等操作，可直接在中心云操作，簡(jiǎn)化原有的操作流程，降低維護(hù)成本。
邊緣設(shè)備管理
將海量終端設(shè)備接入云，提供統(tǒng)一的抽象接口，可在云中心向終端設(shè)備發(fā)布指令。
基于上述特點(diǎn)，在物聯(lián)網(wǎng)不斷發(fā)展的背景下，邊緣計(jì)算有力地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)云計(jì)算模型的短板，將中心云的能力延伸到邊緣端，實(shí)現(xiàn)覆蓋更多的應(yīng)用場(chǎng)景。
2、邊緣計(jì)算應(yīng)用場(chǎng)景
安防監(jiān)控
車聯(lián)網(wǎng)
在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，有著軟件定義一切的說法。同樣，在汽車領(lǐng)域，軟件定義汽車（SDV）也被認(rèn)為是汽車行業(yè)未來發(fā)展的趨勢(shì)。汽車的核心競(jìng)爭(zhēng)力，逐漸由動(dòng)力、機(jī)械方面轉(zhuǎn)向軟件能力，尤其是AI、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)在汽車行業(yè)的落地，將進(jìn)一步推動(dòng)這種轉(zhuǎn)變的實(shí)現(xiàn)。
另一方面，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展是5G物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中非常重要的應(yīng)用之一，也是移動(dòng)邊緣計(jì)算的典型場(chǎng)景，尤其是自動(dòng)駕駛的投入使用，更是加速了車載系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)入云的進(jìn)程。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，一輛自動(dòng)駕駛車每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)在4TB以上，這樣大量的數(shù)據(jù)會(huì)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)延遲導(dǎo)致終端應(yīng)用實(shí)時(shí)性體驗(yàn)大幅下降，進(jìn)而影響自動(dòng)駕駛的性能。
車載系統(tǒng)通常具有計(jì)算能力，可以通過邊緣計(jì)算平臺(tái)將車載系統(tǒng)納入云管理，將云計(jì)算中心個(gè)別實(shí)時(shí)性要求較高的服務(wù)下發(fā)到車載系統(tǒng)，可以再第一時(shí)間處理終端應(yīng)用的數(shù)據(jù)，增強(qiáng)時(shí)效性。同時(shí)，將原生車載應(yīng)用以云原生的方式管理，便于發(fā)布/升級(jí)等操作，這會(huì)對(duì)汽車OTA（空中下載技術(shù)）的推進(jìn)產(chǎn)生重要意義。
另外，針對(duì)設(shè)備體驗(yàn)的一致性、設(shè)備能力、調(diào)用接口的碎片化問題，邊緣計(jì)算平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)車載設(shè)備的有效抽象，屏蔽異構(gòu)的設(shè)備協(xié)議（CAN，以太網(wǎng)等），簡(jiǎn)化設(shè)備管理應(yīng)用的開發(fā)。
VR/AR
VR/AR注重人機(jī)交互的體驗(yàn)，突破二維限制，進(jìn)入三維體驗(yàn)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。其背后，是計(jì)算平臺(tái)強(qiáng)大算力的支撐。在邊緣計(jì)算模型下，實(shí)時(shí)的VR頭顯不再需要將數(shù)據(jù)發(fā)送到云計(jì)算中心去處理，而是通過5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到就近的服務(wù)基站、邊緣數(shù)據(jù)中心等，反過來看，就是云計(jì)算中心通過5G網(wǎng)絡(luò)將計(jì)算能力延伸在邊緣端，這樣的低延遲處理可以有效提升用戶體驗(yàn)，是下一代VR/AR應(yīng)用的重要實(shí)現(xiàn)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，主要體現(xiàn)在對(duì)工業(yè)大數(shù)據(jù)的處理、模型的訓(xùn)練以及工業(yè)設(shè)備的遠(yuǎn)程優(yōu)化控制。通過云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、AI等技術(shù)賦能工業(yè)生產(chǎn)的智能化?，F(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，逐漸形成了云計(jì)算中心與網(wǎng)絡(luò)邊緣的融合。
邊緣側(cè)
數(shù)據(jù)的預(yù)處理、分布式協(xié)同控制、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的聯(lián)通等由邊緣側(cè)計(jì)算單元處理。
云計(jì)算中心
大數(shù)據(jù)分析、AI決策優(yōu)化。
在工業(yè)領(lǐng)域中，具有互聯(lián)網(wǎng)能力的工業(yè)控制系統(tǒng)可以作為邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)，將一些實(shí)時(shí)性要求較高的數(shù)據(jù)分析、智能化處理和執(zhí)行單元放在這一層運(yùn)行；另外一些實(shí)時(shí)性要求不高，較長(zhǎng)周期內(nèi)的大數(shù)據(jù)整理分析、AI模型訓(xùn)練及生成決策事件、優(yōu)化參數(shù)等任務(wù)，可以放在云計(jì)算中心執(zhí)行。通過以云中心為大腦，帶動(dòng)邊緣計(jì)算實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的智能制造。
智能家居
智能家居系統(tǒng)主要通過多種傳感器技術(shù)，結(jié)合AI深度學(xué)習(xí)，不斷做出環(huán)境適應(yīng)的調(diào)整。目前，智能家居的實(shí)現(xiàn)模式主要是通過云端連接控制，這將導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理不及時(shí)，會(huì)對(duì)云端網(wǎng)絡(luò)依賴較大。并且，隨著智能家居設(shè)備的增多，設(shè)備之間的互聯(lián)互動(dòng)，異構(gòu)設(shè)備的統(tǒng)一管理，也成為了未來智能家居實(shí)現(xiàn)的問題。
邊緣計(jì)算逐漸被引入到智能家居系統(tǒng)中，首先可以解決設(shè)備管理問題。針對(duì)多種異構(gòu)設(shè)備，以統(tǒng)一命名及接口，接入到云端管理，為智能家居控制程序的開發(fā)，提供完備的抽象。其次，智能設(shè)備的實(shí)時(shí)請(qǐng)求發(fā)送到就近的邊緣節(jié)點(diǎn)，有邊緣節(jié)點(diǎn)的計(jì)算服務(wù)處理數(shù)據(jù)請(qǐng)求，動(dòng)態(tài)規(guī)劃智能設(shè)備的運(yùn)行策略。未來發(fā)展中，可能會(huì)出現(xiàn)智能家庭網(wǎng)關(guān)的計(jì)算單元，作為邊緣節(jié)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)邊緣自治，脫離于云端聯(lián)合智能設(shè)備，并能保證家庭數(shù)據(jù)安全，提高更高效的家庭智能設(shè)備管理。
