市場研究&咨詢公司Grand View Research預(yù)測,「即使在冠狀病毒在全球肆虐的背景下,邊緣計(jì)算以及5G網(wǎng)絡(luò)市場最終也將出現(xiàn)顯著增長。到2027年,邊緣計(jì)算解決方案的市場規(guī)模將從35億美元增長到434億美元?!?/p>
隨著5G商用化進(jìn)程的推進(jìn),邊緣計(jì)算正式站上了市場的風(fēng)口,成為一股不可阻擋的技術(shù)趨勢。
也有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,邊緣計(jì)算的高增長,有可能會(huì)在計(jì)算領(lǐng)域上演“中心走向邊緣,邊緣走向中心”的一幕。誠然,這樣的論斷并非“空穴來風(fēng)”。
日前,全球邊緣計(jì)算大會(huì)在北京成功召開,在該領(lǐng)域率先展開布局的阿里云、百度智能云、華為等互聯(lián)網(wǎng)科技廠商的專家接連出場,大談自家的邊緣計(jì)算布局和發(fā)展。市場的追捧似乎正如此前聯(lián)想集團(tuán)CTO芮勇博士所介紹的,“在行業(yè)智能化新需求的拉動(dòng)下,‘邊緣’正在變得越來越‘主流’。”
那么,在風(fēng)口之下,邊緣計(jì)算的未來清晰了嗎?
起源
施巍松教授是邊緣計(jì)算的早期提出者之一和主要倡導(dǎo)者,也是國際邊緣計(jì)算研討會(huì)的創(chuàng)始人。
在評上美國終身教授之前,施巍松一直主攻功耗(energy efficiency)方向的研究。2008年,他開始思考,彼時(shí)的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)受到非常高的重視,但是耗電很大,如何才能進(jìn)一步的解決數(shù)據(jù)中心的節(jié)能問題。
于是,他和他的團(tuán)隊(duì)開始了有關(guān)數(shù)據(jù)中心的節(jié)能研究,并在隨后幾年內(nèi)取得了不錯(cuò)的研究成果和行業(yè)影響力。這在當(dāng)時(shí),Google等國際頂尖科技企業(yè)也同步開始了這方面的研究。
那么,這與邊緣計(jì)算有什么關(guān)系呢?
隨著施巍松與其團(tuán)隊(duì)在數(shù)據(jù)中心層面,也就是后面常說的云端領(lǐng)域做了諸多的研究,積累了經(jīng)驗(yàn),他開始順著這個(gè)思路,去思考下一步去哪里執(zhí)行數(shù)據(jù)計(jì)算。
2014年左右,施巍松開始關(guān)注邊緣計(jì)算。也是從這個(gè)時(shí)候,他和他的團(tuán)隊(duì)嘗試著想要把計(jì)算推行到邊緣。而此時(shí)正是邊緣計(jì)算從技術(shù)儲(chǔ)備期向快速增長期過渡的階段,自此,邊緣計(jì)算進(jìn)入行業(yè)視野,相關(guān)論文增長10余倍,得到了前所未有的快速發(fā)展。
同時(shí),這樣的研究轉(zhuǎn)變,在施巍松看來,是相當(dāng)于之前的項(xiàng)目延伸。盡管當(dāng)前對于邊緣計(jì)算還有沒有完全確定的概念定義,但是基于云計(jì)算與邊緣計(jì)算的協(xié)同關(guān)系,也存在部分業(yè)內(nèi)人士將邊緣計(jì)算看作是云計(jì)算的補(bǔ)充和延伸。
誠然,這樣的觀點(diǎn)存在爭議。但是,在此,我們依舊可以將其用以理解邊緣計(jì)算。在目前的互聯(lián)網(wǎng)科技企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)解決方案中,云邊端一體化的思路往往是主流。
從市場的角度來看,將云計(jì)算與邊緣計(jì)算結(jié)合理解,更有助于我們?nèi)フJ(rèn)知。實(shí)際上,不管如何看待云計(jì)算與邊緣計(jì)算兩者的關(guān)系,后者的發(fā)展也或多或少可以歸結(jié)于前者的推動(dòng)。
在數(shù)字時(shí)代,物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的快速發(fā)展和云服務(wù)的推動(dòng),日常的生活往往會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)需要收集、處理和分析,以支持智能設(shè)備的工作和智慧服務(wù)的開展。
當(dāng)云計(jì)算無法很好的解決現(xiàn)有的數(shù)據(jù)計(jì)算問題,邊緣計(jì)算也就順勢推出,成為技術(shù)的另一個(gè)選擇。
在云端與終端之間,這是一個(gè)居中取優(yōu)的概念。施巍松在他的論文《Edge Computing:Vision and Challenges》對“邊緣計(jì)算”如此定義——
「邊緣計(jì)算是指允許計(jì)算在網(wǎng)絡(luò)邊緣,代表云服務(wù)的下游數(shù)據(jù)和代表物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的上游數(shù)據(jù)上執(zhí)行的使能技術(shù)。在這里,我們將“邊緣”定義為沿著數(shù)據(jù)源和云數(shù)據(jù)中心之間的路徑的任何計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)資源?!?/p>
簡單理解,“邊緣”是相對的,位于靠近智能終端(也就是數(shù)據(jù)的源頭)的網(wǎng)絡(luò)一側(cè)就是邊緣。智能終端產(chǎn)生的部分?jǐn)?shù)據(jù)不再經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)到達(dá)云端處理,直接在本土邊緣進(jìn)行計(jì)算和存儲(chǔ),從而降低了時(shí)間延遲和網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷,并保障了數(shù)據(jù)的安全隱私。
這是邊緣計(jì)算相對于云計(jì)算的優(yōu)越性。也正是基于這些優(yōu)勢,邊緣計(jì)算在今天受到越來越多的科技企業(yè)關(guān)注和重視,逐步投入邊緣計(jì)算領(lǐng)域研究。
流行
在施巍松教授看來,目前邊緣計(jì)算領(lǐng)域取得最大的突破在于應(yīng)用場景逐漸清晰化。所謂有的放矢,不管是我們理解邊緣計(jì)算的概念,或是認(rèn)知邊緣計(jì)算的優(yōu)勢,實(shí)際上都是基于場景應(yīng)用來判斷的。
而推動(dòng)邊緣計(jì)算發(fā)展的,是在5G、AI、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)的支持下,物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應(yīng)用的成熟,隨之而來的是智能家居、智慧城市、智慧交通、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等場景的建設(shè)大步開展,實(shí)時(shí)計(jì)算需求的爆發(fā),直接大幅提升了邊緣計(jì)算的應(yīng)用需求。
據(jù)數(shù)據(jù)顯示,2019年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)數(shù)達(dá)107億個(gè),同增17.58%,預(yù)計(jì)2020年有望同比增長19%達(dá)127億個(gè),2025年物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)數(shù)有望達(dá)到252億個(gè)。不難發(fā)展,邊緣計(jì)算的發(fā)展有著足夠扎實(shí)的基礎(chǔ)場景支持。
而這些場景,正是當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)科技公司競相角逐的領(lǐng)域。隨著場景建設(shè)起步,邊緣計(jì)算的關(guān)注與重視也就“水到渠成”,進(jìn)而發(fā)生了從過去的云端一體化到現(xiàn)在的云邊端一體化的思路轉(zhuǎn)變。
這樣的思路也決定了互聯(lián)網(wǎng)科技廠商們習(xí)慣于將邊緣計(jì)算定義為云能力在邊緣端的拓展。譬如,阿里的物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算(Link IoT Edge),實(shí)際上便是阿里云功能向邊緣端的下沉,基本繼承了阿里云在安全、存儲(chǔ)、計(jì)算、人工智能等方面的能力。
云能力像這樣下沉到邊緣,進(jìn)而又可以在本地范圍搭建自閉環(huán)的管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)本地自治。騰訊云的邊緣智能數(shù)據(jù)處理(IoT EIDP)便支持客戶將AI算法容器部署在邊緣硬件平臺(tái),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)離線AI計(jì)算,在確保數(shù)據(jù)反饋迅速、降低運(yùn)營成本的同時(shí),也保障了智慧運(yùn)算的隱私安全。
總的來說,邊緣計(jì)算在場景應(yīng)用中的優(yōu)勢非常顯著,承接云計(jì)算能力,它甚至可以解決云計(jì)算深受詬病的問題,譬如客戶最忌憚的數(shù)據(jù)安全、隱私等等。
可以說,邊緣計(jì)算的流行并非無端起風(fēng),在云邊協(xié)同的理念,云計(jì)算有多么火熱,邊緣計(jì)算便能追隨跟上,成為下一個(gè)技術(shù)布局的重點(diǎn)。
當(dāng)然,伴隨著兩個(gè)技術(shù)的差異化,即云計(jì)算的集中化與邊緣計(jì)算的分布式,未來后者的熱度甚至可以超越前者,成為更加廣泛的選擇。
但是,這也僅是面向未來的預(yù)想。在當(dāng)下,邊緣計(jì)算發(fā)展的桎梏還須解決云邊協(xié)同的技術(shù)問題和部署問題。
譬如,邊緣節(jié)點(diǎn)需要與其他節(jié)點(diǎn)整合,與云中心聯(lián)動(dòng),數(shù)據(jù)資源如何進(jìn)行篩選、遷移,都是需要解決的關(guān)鍵問題。而邊緣節(jié)點(diǎn)之間、邊緣與中心之間也都需要一個(gè)統(tǒng)一的底層傳輸網(wǎng)絡(luò)支持,涉及到的協(xié)議棧優(yōu)化、私有協(xié)議以及動(dòng)態(tài)選路和組網(wǎng)技術(shù)都需要面對。
那么,解決這一系列問題的前提都在于對云計(jì)算的深入理解,阿里云與百度智能云都傾向于擁抱云原生的理念。其中,阿里云主要利用云原生實(shí)現(xiàn)資源的抽象和納管,以容器作為主要的服務(wù)載體,來實(shí)現(xiàn)內(nèi)外部業(yè)務(wù)的交付。
未來
百度智能云對于云計(jì)算與邊緣計(jì)算的理解很是有趣,也好理解。其認(rèn)為,「云計(jì)算是數(shù)據(jù)跟著計(jì)算走,而邊緣計(jì)算是計(jì)算跟著數(shù)據(jù)走。」
這種理解也直接推動(dòng)了百度智能云基于CDN節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)來打造自家的邊緣計(jì)算產(chǎn)品BEC(Baidu Edge Computing),以此搭建云+邊+端一體的分布式計(jì)算架構(gòu)。
誠然,跟著數(shù)據(jù)走的另一面,本身也就意味著分布式的計(jì)算布局。而在現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用中,如果所有的終端設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都“一股腦兒”的經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)到達(dá)云端處理,很難實(shí)時(shí)滿足越來越嚴(yán)苛的數(shù)據(jù)處理需求。
在萬物互聯(lián)的數(shù)據(jù)時(shí)代,快速處理數(shù)據(jù)是一項(xiàng)至關(guān)重要的能力。
以場景來看,在智慧交通方面,華為云的IoT邊緣(IoT Edge)需要實(shí)時(shí)提供碰撞告警、紅綠燈相位推送、車流量感知及控制等智能服務(wù),皆是需要場景之下快速的數(shù)據(jù)處理和反饋能力。
以體驗(yàn)來看,在視頻觀看方面,愛奇藝應(yīng)用百度智能云邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)BEC后,分發(fā)到用戶側(cè)觀看速度提升了20%,用戶體驗(yàn)有了25%的優(yōu)質(zhì)提升??梢?,邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)支持的分發(fā)能力往往就是影響你下飯觀影體驗(yàn)的一個(gè)重要因素。
事實(shí)上,計(jì)算發(fā)展至今,在社會(huì)運(yùn)作過程的影響越來越大。在2016年,浪潮王恩東院士便提出,“融合是未來趨勢,融合的結(jié)果是‘一切皆計(jì)算’。”
多年以來,在邊緣計(jì)算的流行風(fēng)口上,我們看到的恰恰是這樣一個(gè)技術(shù)融合(5G、AI、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等等)、應(yīng)用融合、場景融合的趨勢,而融合也最終推動(dòng)了計(jì)算的另一個(gè)范式,即邊緣計(jì)算走上更高的發(fā)展水平。
當(dāng)我們篤定,未來屬于計(jì)算,那么或許我們也可以回答,邊緣計(jì)算的未來,清晰嗎?
答案,是肯定的。
參考文獻(xiàn)
1.李克暢:邊緣云面臨的核心挑戰(zhàn)
2.施巍松丨邊緣計(jì)算的發(fā)展歷程
3.專訪邊緣計(jì)算早期提出者施巍松教授—探訪邊緣計(jì)算的前世今生