物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的大爆發(fā)，必然產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，以及隨之而來的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)安全等需求，而這些已經(jīng)無法通過傳統(tǒng)云計算的集中式處理方式來滿足。以云計算模型為核心的集中式處理模式將無法高效處理邊緣設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，集中式處理模型將所有數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆朴嬎阒行模迷朴嬎阒行某瑥姷挠嬎隳芰砑惺浇鉀Q計算和存儲問題。
01、傳統(tǒng)集中式云計算的不足
在萬物互聯(lián)的背景下，傳統(tǒng)的集中式云計算的不足：
實時性不夠：傳統(tǒng)云計算模型在應(yīng)對實時性要求極高的萬物互聯(lián)場景應(yīng)用會產(chǎn)生系統(tǒng)延遲的問題。例如在無人駕駛汽車場景下，汽車需要精確到毫秒級別的反應(yīng)時間，一旦出現(xiàn)延遲則有可能釀成涉及人身財產(chǎn)安全的嚴重后果。
帶寬不足：邊緣設(shè)備實時產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，這樣龐大的數(shù)據(jù)集傳至集中式的數(shù)據(jù)中心，未經(jīng)處理的數(shù)據(jù)中可能包含大量的靜態(tài)畫面、空閑狀態(tài)等冗余數(shù)據(jù)，極大的降低了網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率，將會造成巨大的網(wǎng)絡(luò)帶寬壓力。
能耗較大：數(shù)據(jù)中心消耗極多能源，根據(jù)Sverdlik的研究，到2020年美國所有數(shù)據(jù)中心能耗將增長4%，達到730億千瓦時，我國數(shù)據(jù)中心所消耗的電能也已經(jīng)超過了匈牙利和希臘兩國用電總和。隨著用戶應(yīng)用程序越來越多，處理的數(shù)據(jù)量越來越大，能耗將會成為限制云計算中心發(fā)展的瓶頸。
不利于數(shù)據(jù)安全和隱私：萬物互聯(lián)中的數(shù)據(jù)與用戶生活聯(lián)系密切相關(guān)，智能終端設(shè)備如室內(nèi)智能網(wǎng)絡(luò)攝像頭，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫藭黾有孤队脩綦[私的風險。
為了解決以上問題，面向邊緣設(shè)備所產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)計算的邊緣計算模型應(yīng)運而生。
02、邊緣計算的特點
配圖來源自電子發(fā)燒友
邊緣計算可以滿足敏捷連接、實時業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用智能、安全與隱私保護等方面的需求，具有如下基本特點：
數(shù)據(jù)第一入口：邊緣計算作為物理世界到數(shù)字世界的橋梁，是數(shù)據(jù)的第一入口，擁有大量、實時、完整的數(shù)據(jù)，可基于數(shù)據(jù)全生命周期進行管理與價值創(chuàng)造，更好的支撐預(yù)測性維護、資產(chǎn)效率與管理等創(chuàng)新應(yīng)用，同時也面臨數(shù)據(jù)實時性、確定性、多樣性等挑戰(zhàn)。
約束性：邊緣計算產(chǎn)品需適配工業(yè)現(xiàn)場相對惡劣的工作條件與運行環(huán)境，如防電磁、防塵、防爆、抗振動、抗電流/電壓波動等，以及工業(yè)互聯(lián)場景的功耗、成本、空間等要求，通過軟硬件集成與優(yōu)化適配各種條件約束，支撐行業(yè)數(shù)字化多樣性場景；
分布性：邊緣計算實際部署天然具備分布式特征，因此必須支持分布式計算與存儲，實現(xiàn)分布式資源的動態(tài)調(diào)度與統(tǒng)一管理，支撐分布式智能，具備分布式安全等能力；
融合性：OT（控制技術(shù)）與ICT（信息通信技術(shù)）的融合是行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要基礎(chǔ)，而邊緣計算作為融合與協(xié)同的關(guān)鍵承載，需要支持在聯(lián)接、數(shù)據(jù)、管理、控制、應(yīng)用、安全等方面的協(xié)同。
03、邊緣計算的能力
配圖來源自O(shè)penStack
根據(jù)OpenStack，邊緣計算能力體現(xiàn)（但不僅限于）在以下方面：
1、跨不同基礎(chǔ)設(shè)施間的一致操作模式
2、在全球范圍內(nèi)數(shù)千個地點的大規(guī)模分布環(huán)境中的執(zhí)行能力
3、為位于全球偏遠地點的客戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)
4、滿足應(yīng)用程序集成、協(xié)調(diào)和服務(wù)的交付要求
5、打破硬件限制，降低成本
6、實現(xiàn)有限或間歇性網(wǎng)絡(luò)連接
7、可處理具有嚴格低延遲要求的應(yīng)用程序（AR/VR、語音等）
8、實現(xiàn)地理圍欄，保證敏感隱私數(shù)據(jù)僅留在本地
