談到邊緣計(jì)算的演進(jìn),邊緣計(jì)算的誕生可以追溯到1998年,當(dāng)時(shí)的行業(yè)領(lǐng)袖們就已經(jīng)開始思考如何在靠近數(shù)據(jù)的邊緣增加數(shù)據(jù)處理的能力。
從2009年開始,從強(qiáng)調(diào)云服務(wù)器的功能下行,到萬物互聯(lián)服務(wù)的功能上行,一直到2013年正式提出了邊緣計(jì)算的概念,邊緣計(jì)算的發(fā)展歷經(jīng)了一系列探索和架構(gòu)的演變。
邊緣計(jì)算的形態(tài)之變
①共享到獨(dú)占
在計(jì)算機(jī)發(fā)展初期,由于高昂的成本,計(jì)算機(jī)主要用于大型科學(xué)實(shí)驗(yàn),大型機(jī)的計(jì)算采用了多用戶共享的模式。
而隨著集成電路的出現(xiàn),計(jì)算機(jī)體積沿著摩爾定律的軌跡不斷縮小,計(jì)算成本不斷降低,計(jì)算的形態(tài)也從多用戶分時(shí)共享為主流變?yōu)榱霜?dú)占資源的個(gè)人計(jì)算機(jī)為主流。
②本地到云端
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)再也不僅僅是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和運(yùn)算的載體,而是承擔(dān)了越來越多的信息傳輸和交互任務(wù)。
越來越多的計(jì)算業(yè)務(wù)得以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn),從而一步步形成了如今云計(jì)算的形態(tài)。
③云端到邊緣
隨著智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備等智能化計(jì)算設(shè)備的普及,以及高清視頻、人工智能算法等需求的涌現(xiàn),各類游戲、應(yīng)用、視頻業(yè)務(wù)對(duì)于數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)性的要求越來越高。
隨著5G/6G、Wi-Fi 6等通信技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的快速發(fā)展,用戶端到網(wǎng)絡(luò)接入端的直接延遲可以降到個(gè)位數(shù)毫秒級(jí)。
計(jì)算資源從云中心下降到靠近用戶的網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備(如移動(dòng)無線基站、家用路由等),則成為實(shí)現(xiàn)大規(guī)模實(shí)時(shí)計(jì)算的必然要求。
根據(jù)Gartner的預(yù)測(cè),到2023年底,50%以上的大型企業(yè)將至少部署6個(gè)用于物聯(lián)網(wǎng)或沉浸式體驗(yàn)的邊緣計(jì)算應(yīng)用,而2019年這一數(shù)字不足1%,并且到2025年,75%的數(shù)據(jù)將產(chǎn)生在邊緣。
Grand View Research的報(bào)告也指出,到2028年,全球邊緣計(jì)算市場(chǎng)復(fù)合增速將達(dá)到38.4%,規(guī)模將達(dá)到611億美元。
關(guān)于空間距離與網(wǎng)絡(luò)距離的統(tǒng)一
邊緣計(jì)算是要將空間距離或網(wǎng)絡(luò)距離上與用戶臨近的這些獨(dú)立分散的資源統(tǒng)一起來,為應(yīng)用提供計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
網(wǎng)絡(luò)距離近:由于網(wǎng)絡(luò)規(guī)??s小,帶寬、延遲、抖動(dòng)等不穩(wěn)定因素都易于控制與改進(jìn)。
空間距離近:邊緣計(jì)算資源與用戶處在同一個(gè)情景之中,根據(jù)這些情景信息可以為用戶提供個(gè)性化的服務(wù)。
空間距離與網(wǎng)絡(luò)距離有時(shí)可能并沒有關(guān)聯(lián),但應(yīng)用可以根據(jù)自己的需要來選擇合適的計(jì)算節(jié)點(diǎn)。
解決應(yīng)用場(chǎng)景所面臨的挑戰(zhàn)
①時(shí)延:對(duì)于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智慧醫(yī)療等對(duì)時(shí)延高度敏感的場(chǎng)景,邊緣計(jì)算可提供現(xiàn)場(chǎng)毫秒級(jí)的低時(shí)延服務(wù)。
②帶寬:在邊緣側(cè)即可對(duì)海量設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、清洗、過濾,大大節(jié)省帶寬,減輕云端壓力。
③連接:借助邊緣計(jì)算的邊緣自治、離線處理能力,可在弱網(wǎng)和斷網(wǎng)的情況下保證本地業(yè)務(wù)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,并在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后快速重連云端。
④安全:關(guān)鍵數(shù)據(jù)可通過邊緣計(jì)算下沉到本地處理,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)不出場(chǎng)保障安全。
合作是開啟邊緣計(jì)算優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵
為了充分實(shí)現(xiàn)邊緣計(jì)算的價(jià)值,需要一組不同的硬件和基礎(chǔ)設(shè)施提供商、邊緣計(jì)算設(shè)備制造商、行業(yè)獨(dú)立軟件供應(yīng)商等。
共同努力實(shí)現(xiàn)基于開放標(biāo)準(zhǔn)和云本地解決方案,從而能夠大規(guī)模地自主管理邊緣計(jì)算應(yīng)用程序。
合作伙伴的協(xié)作對(duì)于幫助客戶將他們的云計(jì)算擴(kuò)展到邊緣是至關(guān)重要的,這使得集成廣泛的解決方案變得更加容易,而不必?fù)?dān)心供應(yīng)商鎖定。
開放的系統(tǒng)創(chuàng)造了一個(gè)公平的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境,在這個(gè)環(huán)境中,來自市場(chǎng)各個(gè)方面的供應(yīng)商和合作伙伴可以增加邊緣計(jì)算對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的價(jià)值和效用。
在這個(gè)環(huán)境中,可以創(chuàng)建有利于業(yè)務(wù)結(jié)果的價(jià)值鏈,并實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)。
2021年及以后的邊緣計(jì)算
邊緣計(jì)算將推動(dòng)電信、工業(yè)4.0、零售、保險(xiǎn)、工人安全、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域的創(chuàng)新。
AT&T、Verizon和沃達(dá)豐等公司利用這項(xiàng)技術(shù)來利用離數(shù)據(jù)產(chǎn)生地點(diǎn)更近的洞見。
有許多因素將在邊緣計(jì)算的未來發(fā)揮作用。
隨著企業(yè)越來越多地合作開發(fā)支持該技術(shù)的開放生態(tài)系統(tǒng),從而使客戶更容易將其集成為其整體混合云戰(zhàn)略的一部分,邊緣計(jì)算將在2021年為企業(yè)帶來更多價(jià)值。
從技術(shù)角度來說,技術(shù)體系發(fā)展的脈絡(luò)逐漸清晰化,包括邊緣智能、邊云協(xié)同、算力網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)框架漸漸形成,而不再是早期的混沌狀態(tài);
從商業(yè)層面來看,今天的邊緣計(jì)算在運(yùn)營(yíng)商、電力能源、工業(yè)制造、智能交通、智慧城市、數(shù)字文娛等領(lǐng)域已經(jīng)有較多成功實(shí)踐,并且發(fā)揮出了顯著的商業(yè)價(jià)值。
邊緣計(jì)算成計(jì)算架構(gòu)演進(jìn)的必然
從集中式單體計(jì)算到分布式網(wǎng)聯(lián)計(jì)算,再到異構(gòu)、協(xié)同、全面泛在的智能計(jì)算,邊緣計(jì)算是必不可少的關(guān)鍵組成部分和演進(jìn)的必然趨勢(shì)。
邊緣計(jì)算將促使整個(gè)社會(huì)的信息系統(tǒng),走向集中和邊緣相折中的、科學(xué)的、最優(yōu)化的匹配,而它所釋放的能力空間是無限的。
在未來,移動(dòng)邏輯越發(fā)重要,以移動(dòng)為中心的生態(tài)系統(tǒng)加速了電子商務(wù)、游戲業(yè)、短視頻和社交娛樂等行業(yè)的蓬勃發(fā)展。
理解邊緣計(jì)算的所有形式和因素
在所有情況下,邊緣計(jì)算主要的優(yōu)勢(shì)在于無論客戶希望在哪里部署都可以實(shí)施。
無論其具體位置、規(guī)?;蚬ぷ髁咳绾危吘売?jì)算都是實(shí)現(xiàn)成功業(yè)務(wù)成果的一種手段。
邊緣計(jì)算使智能應(yīng)用程序和設(shè)備在創(chuàng)建數(shù)據(jù)時(shí)幾乎可以立即響應(yīng)數(shù)據(jù),從而消除了延遲時(shí)間。
智能設(shè)備的快速普及推動(dòng)了對(duì)邊緣計(jì)算戰(zhàn)略的需求。
無論是在企業(yè)還是工業(yè)領(lǐng)域,還是個(gè)人生活中,我們都會(huì)引入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。隨著采用速度的加快,越來越多的業(yè)務(wù)模型正在被創(chuàng)建,這在以前是不存在的。
降低延遲在邊緣計(jì)算中扮演著重要的角色。在任何情況下,感應(yīng)和響應(yīng)之間的延遲都要非常低。
結(jié)尾
邊緣計(jì)算的思想無處不在。我們的生活,一切皆是計(jì)算。
以前,算力不足,大家都喜歡搞集中式?,F(xiàn)在,算力強(qiáng)大,連接力強(qiáng)大,算力開始靈活流動(dòng),演變出了邊緣計(jì)算,開啟了一個(gè)全新的應(yīng)用場(chǎng)景。
未來,云計(jì)算、邊緣計(jì)算和端計(jì)算將會(huì)長(zhǎng)期共存,相輔相成,形成繁榮的算力生態(tài)。借助它們,我們將更快地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型。
部分資料參考:大數(shù)據(jù)DT:《什么是邊緣計(jì)算?它是怎樣火起來的?》,機(jī)器之心Pro:《中國(guó)惠普周信宏:AI基礎(chǔ)設(shè)施——邊緣計(jì)算演進(jìn)及趨勢(shì)》,環(huán)球網(wǎng):《姚建銓院士:“4 3 2 1”維度立體闡述邊緣計(jì)算》