一、邊緣計算是什么意思

邊(bian)緣(yuan)計算(suan)(suan)（Edge computing），是指收集(ji)并分析數(shu)據(ju)(ju)的(de)(de)行(xing)為發生在靠近數(shu)據(ju)(ju)生成的(de)(de)本地設備(bei)和(he)網絡中(zhong)，而不是必須(xu)將數(shu)據(ju)(ju)傳(chuan)輸到(dao)計算(suan)(suan)資源集(ji)中(zhong)化的(de)(de)云端進行(xing)處理的(de)(de)計算(suan)(suan)方式(shi)，又被(bei)叫(jiao)做分布式(shi)云計算(suan)(suan)、霧計算(suan)(suan)或第四代數(shu)據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)。

邊(bian)緣計算(suan)是(shi)近幾年才興起的一個概(gai)念(nian)，它的出現是(shi)源于(yu)云計算(suan)在實際(ji)運用中的不足，在物聯網場景下，每個智能設備(bei)都會(hui)產(chan)生大量(liang)的數(shu)(shu)(shu)據(ju)，傳輸如此海量(liang)的數(shu)(shu)(shu)據(ju)從本地到云端，則需要消(xiao)耗(hao)大量(liang)的網絡帶(dai)寬。為了加快服(fu)務和計算(suan)處(chu)理(li)數(shu)(shu)(shu)據(ju)的時(shi)間，將計算(suan)從云端移向采集數(shu)(shu)(shu)據(ju)的邊(bian)緣節點則是(shi)必然之選。

二、邊緣計算的特點有哪些

隨著云計算和(he)物聯網技術的快(kuai)速發展，邊(bian)緣計算逐漸(jian)成(cheng)為了一個備受關注的話(hua)題，邊(bian)緣計算主要(yao)有六大(da)特點：

1、實時性

邊緣(yuan)(yuan)計算的最大特點之一是其提(ti)供的實時性(xing)。由(you)于(yu)數據在邊緣(yuan)(yuan)進(jin)行(xing)處理，因此(ci)可以更快地進(jin)行(xing)決策并采取(qu)行(xing)動(dong)。這種實時性(xing)對于(yu)許多應用(yong)場景至關(guan)重要，如工業自動(dong)化、智能(neng)家居和(he)自動(dong)駕(jia)駛汽車等(deng)。通過邊緣(yuan)(yuan)計算，可以實時監(jian)測和(he)控制系(xi)統，從(cong)而實現更高效、更準確的操(cao)作。

2、低延遲

延遲(chi)是(shi)云計算中(zhong)的(de)(de)一個重要(yao)問題，而在(zai)邊(bian)緣計算中(zhong)，由于數據在(zai)設(she)備或終(zhong)端(duan)進行處理，因此可以大大減少延遲(chi)。這對(dui)于需要(yao)實時交互和(he)反饋的(de)(de)系統來說(shuo)非常重要(yao)，如前文提到的(de)(de)工(gong)業自動(dong)化、智能家居和(he)自動(dong)駕駛汽車(che)等。低延遲(chi)可以確保系統快速響應，從(cong)而提高(gao)用戶(hu)體驗和(he)工(gong)作效率。

3、隱私保護

邊緣計(ji)算(suan)由于將數(shu)據存儲和(he)計(ji)算(suan)移動到(dao)(dao)網(wang)絡(luo)的(de)邊緣，因(yin)此可以(yi)更好地保(bao)護隱(yin)(yin)私。在云(yun)計(ji)算(suan)中(zhong)，數(shu)據需要傳輸到(dao)(dao)云(yun)端(duan)進(jin)行(xing)處理，因(yin)此存在一定的(de)安全隱(yin)(yin)患。而(er)在邊緣計(ji)算(suan)中(zhong)，數(shu)據在本地進(jin)行(xing)處理，可以(yi)減少數(shu)據泄露和(he)被攻擊的(de)風險。這對于對隱(yin)(yin)私有(you)較高要求的(de)領域如醫療、金融等具有(you)重要意義。

4、本地化計算

邊(bian)緣計(ji)(ji)(ji)算還具有(you)本地(di)化計(ji)(ji)(ji)算的(de)特點。在邊(bian)緣計(ji)(ji)(ji)算中，計(ji)(ji)(ji)算任務被分配(pei)到(dao)設備(bei)的(de)邊(bian)緣進行，這(zhe)樣可(ke)以(yi)減少設備(bei)的(de)能量消耗和網(wang)絡帶寬的(de)壓力。本地(di)化計(ji)(ji)(ji)算可(ke)以(yi)提(ti)高數(shu)據處理(li)的(de)速度和效率(lv)，同時也可(ke)以(yi)延長設備(bei)的(de)電池壽命(ming)，對于移動設備(bei)和終端設備(bei)尤其有(you)利。

5、大規模分布式計算

邊緣(yuan)計(ji)算(suan)支持大規(gui)模分(fen)(fen)布式計(ji)算(suan)，這(zhe)意(yi)味著(zhu)在邊緣(yuan)計(ji)算(suan)中，可以同時(shi)處(chu)理(li)和(he)分(fen)(fen)析(xi)來自多個設備的數據。這(zhe)對于需要大規(gui)模數據處(chu)理(li)和(he)分(fen)(fen)析(xi)的場(chang)景非常重要，如物聯網、大數據分(fen)(fen)析(xi)和(he)人工智能(neng)應用等。通過邊緣(yuan)計(ji)算(suan)，可以實現更(geng)高效、更(geng)準確的數據處(chu)理(li)和(he)分(fen)(fen)析(xi)，從而(er)提供更(geng)好(hao)的服務和(he)產品。

6、靈活性

邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)計(ji)(ji)算(suan)(suan)的(de)另一個特點是其靈活性。由于邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)計(ji)(ji)算(suan)(suan)將數據存儲和計(ji)(ji)算(suan)(suan)移動(dong)到網(wang)絡的(de)邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)，因(yin)此(ci)可(ke)以更靈活地應對(dui)不同的(de)需求和變化。例如(ru)，在云計(ji)(ji)算(suan)(suan)中，如(ru)果某個區域的(de)網(wang)絡出現故障，可(ke)能會導(dao)致數據無法傳輸和處理。而在邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)計(ji)(ji)算(suan)(suan)中，如(ru)果某個設備的(de)邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)出現故障，可(ke)以由其他設備的(de)邊(bian)緣(yuan)(yuan)(yuan)進行替代處理，從(cong)而確保系統的(de)正常運行。

三、邊緣計算的典型應用場景

邊緣計算(suan)的(de)概念是工(gong)業制造領(ling)域衍生(sheng)的(de)，物聯網時(shi)代不斷(duan)增長(chang)的(de)數(shu)據也催生(sheng)了對邊緣計算(suan)的(de)需求，在當今時(shi)代，邊緣計算(suan)的(de)應(ying)用場景相當豐富：

1、工業制造

邊緣計算可以更便捷的(de)處理(li)工(gong)(gong)廠設(she)備(bei)產生的(de)海量數據，及(ji)時(shi)檢測異常(chang)情(qing)況，更好(hao)的(de)實現預(yu)測性監控，提升工(gong)(gong)廠運行效率的(de)同時(shi)也能(neng)預(yu)防設(she)備(bei)故(gu)障問題。

2、安全監控、ARVR

邊緣計算提供快速、高(gao)效、精準的實時響應，將驅(qu)動安(an)防行業人工(gong)智能應用邁入全新層(ceng)次(ci)。

3、智能交通

智能交(jiao)通信(xin)號燈可以(yi)根(gen)據(ju)路(lu)上車流的情況(kuang)動態的調整信(xin)號燈的顏色，提高交(jiao)通流暢(chang)度(du)，減少擁堵，還(huan)可以(yi)應用于緊急情況(kuang)，例(li)如：信(xin)號燈可以(yi)為(wei)緊急情況(kuang)開辟出一條綠色通道。

4、自動駕駛

自動(dong)駕駛在躲避障(zhang)礙物的(de)(de)過程，若按照(zhao)先上傳(chuan)云端、分(fen)析處理、再返(fan)回設備(bei)的(de)(de)模(mo)式，將(jiang)造成信號傳(chuan)輸(shu)的(de)(de)延(yan)遲，緊(jin)急情況下極(ji)易發生(sheng)交通事故。

5、智慧家居

家中(zhong)有(you)非(fei)常多(duo)的(de)(de)智能家居(ju)的(de)(de)設(she)備(bei)，智能家居(ju)不(bu)同產品之間互動場景(jing)的(de)(de)定義，需(xu)要邊緣(yuan)計算。另外，對(dui)于智慧家居(ju)來(lai)說，接(jie)入網絡(luo)的(de)(de)安(an)全(quan)性和(he)(he)(he)私密性也(ye)為人(ren)們(men)所看(kan)重，邊緣(yuan)云(yun)可以在物聯(lian)網網關和(he)(he)(he)數據中(zhong)心之間建立加密通道，進一(yi)步(bu)提(ti)高系統的(de)(de)安(an)全(quan)性和(he)(he)(he)隱(yin)私性。

6、智慧城市

邊緣計算就好(hao)比城(cheng)市(shi)神經(jing)末梢，將人工(gong)智能與(yu)分布在城(cheng)市(shi)中的傳感器結合，可以(yi)高效處(chu)理城(cheng)市(shi)運營問題，如在道路(lu)兩側路(lu)燈(deng)桿(gan)上(shang)安(an)裝傳感器，收集城(cheng)市(shi)路(lu)面信(xin)息，檢測空氣質量、光照(zhao)強度、噪音(yin)水(shui)平等環境數據。

7、智慧路燈

嵌入到(dao)路燈(deng)內部的傳感(gan)器(qi)、執(zhi)行器(qi)、計(ji)算(suan)(suan)(suan)和存(cun)(cun)儲單元可(ke)(ke)以(yi)組合起(qi)來構成邊緣計(ji)算(suan)(suan)(suan)的節(jie)點，傳感(gan)器(qi)采集的數據發(fa)送(song)到(dao)位(wei)于網絡邊緣的計(ji)算(suan)(suan)(suan)和存(cun)(cun)儲節(jie)點，經(jing)過(guo)計(ji)算(suan)(suan)(suan)將結果返回(hui)給執(zhi)行器(qi)，執(zhi)行器(qi)對路燈(deng)進行控制，而不是將數據發(fa)送(song)到(dao)位(wei)于網絡邊緣的云(yun)(yun)計(ji)算(suan)(suan)(suan)中心。這(zhe)樣既可(ke)(ke)以(yi)提高(gao)系統的實時性，又可(ke)(ke)以(yi)減輕(qing)云(yun)(yun)端的壓力。

8、風力發電

在風力(li)發電機機組(zu)上布置邊緣節點，實時收(shou)集數據信(xin)息(xi)。數據信(xin)息(xi)上傳至工業網關，如風速(su)、啟動(dong)等做優化(hua)，將(jiang)模型轉化(hua)為(wei)算法或者規(gui)則，即(ji)時控制機組(zu)。

9、醫療保健

醫療設備上存儲的數據可用于更新患者的數字醫療記錄。邊緣計算將連接起來這些(xie)醫療設備，在緊急(ji)情況下為醫院和醫生提供可靠和最新(xin)的患者信息(xi)。

10、無人機

邊緣計算使無人機能夠檢(jian)查數據(ju)并實時(shi)響應(ying)數據(ju)，廣泛應(ying)用于各種(zhong)領域，如(ru)當無人機識(shi)別到車(che)禍時(shi)，無人機可以向附近的行人提供有價值的信息(xi)。

據推測，未來超過(guo)50%的(de)數據需要在網絡邊緣(yuan)側分析(xi)、處理和儲存，邊緣(yuan)計算將延伸至交(jiao)通運輸(shu)系統(tong)、智能駕駛、實時觸覺控制、增強(qiang)現實等諸多領(ling)域，成為(wei)運營商(shang)數字(zi)化轉型的(de)關鍵使(shi)能技術。