一、邊緣計算是什么意思

邊緣計(ji)算（Edge computing），是(shi)指收集(ji)并分析數據(ju)的行為發生在(zai)靠近數據(ju)生成的本地設備和網絡中，而不是(shi)必(bi)須將數據(ju)傳(chuan)輸到計(ji)算資源集(ji)中化的云(yun)端進(jin)行處理(li)的計(ji)算方式(shi)，又被叫做分布式(shi)云(yun)計(ji)算、霧(wu)計(ji)算或第四代(dai)數據(ju)中心。

邊緣計(ji)算(suan)是近幾年才興起(qi)的(de)一(yi)個(ge)概念(nian)，它(ta)的(de)出現(xian)是源于云(yun)計(ji)算(suan)在實際運(yun)用中的(de)不(bu)足，在物聯網(wang)場景下，每個(ge)智(zhi)能設備都會產生大量(liang)的(de)數(shu)據(ju)(ju)，傳輸(shu)如此(ci)海(hai)量(liang)的(de)數(shu)據(ju)(ju)從(cong)(cong)本(ben)地到云(yun)端，則(ze)需要消耗大量(liang)的(de)網(wang)絡帶寬。為了加快服務(wu)和計(ji)算(suan)處理數(shu)據(ju)(ju)的(de)時間，將(jiang)計(ji)算(suan)從(cong)(cong)云(yun)端移向采集數(shu)據(ju)(ju)的(de)邊緣節點則(ze)是必然之選。

二、邊緣計算的特點有哪些

隨著云(yun)計算和物聯網技術(shu)的快速發展，邊緣(yuan)計算逐漸(jian)成為了一個(ge)備受關注的話題，邊緣(yuan)計算主要有六大特點：

1、實時性

邊緣(yuan)計算(suan)的(de)最(zui)大特點(dian)之(zhi)一(yi)是其提供的(de)實時性。由于數(shu)據在邊緣(yuan)進(jin)行處理，因此可(ke)以更快地進(jin)行決策(ce)并采取行動。這種實時性對于許多應用場景至關重要，如工業(ye)自(zi)動化、智能家居和(he)(he)自(zi)動駕駛汽車等。通過(guo)邊緣(yuan)計算(suan)，可(ke)以實時監測和(he)(he)控制系統，從而實現更高效(xiao)、更準確的(de)操作。

2、低延遲

延(yan)遲(chi)是云計算中(zhong)的(de)(de)一個(ge)重要(yao)問題，而在(zai)邊緣計算中(zhong)，由(you)于數據在(zai)設備或終端(duan)進行處理(li)，因此(ci)可以(yi)大大減少延(yan)遲(chi)。這對于需(xu)要(yao)實時交互和(he)反(fan)饋的(de)(de)系(xi)統(tong)來說非常重要(yao)，如前文(wen)提到的(de)(de)工業(ye)自動(dong)化、智能家居(ju)和(he)自動(dong)駕駛汽車等。低(di)延(yan)遲(chi)可以(yi)確保系(xi)統(tong)快速響(xiang)應(ying)，從(cong)而提高用戶體(ti)驗和(he)工作效率。

3、隱私保護

邊(bian)緣計算由于(yu)將數據(ju)存(cun)儲(chu)和(he)計算移動到網絡的(de)邊(bian)緣，因此(ci)可以更好地(di)保護隱私。在云計算中，數據(ju)需要傳(chuan)輸到云端(duan)進行處理(li)，因此(ci)存(cun)在一定的(de)安全(quan)隱患。而在邊(bian)緣計算中，數據(ju)在本地(di)進行處理(li)，可以減少數據(ju)泄露(lu)和(he)被攻(gong)擊(ji)的(de)風險。這對于(yu)對隱私有較高要求的(de)領域如醫療、金融等具有重要意(yi)義。

4、本地化計算

邊(bian)緣(yuan)計(ji)算(suan)還具有本(ben)地化(hua)計(ji)算(suan)的(de)(de)特點。在邊(bian)緣(yuan)計(ji)算(suan)中，計(ji)算(suan)任務(wu)被(bei)分(fen)配到設備(bei)(bei)(bei)的(de)(de)邊(bian)緣(yuan)進行，這(zhe)樣可(ke)(ke)(ke)以(yi)減少設備(bei)(bei)(bei)的(de)(de)能量消耗和網(wang)絡帶(dai)寬的(de)(de)壓力。本(ben)地化(hua)計(ji)算(suan)可(ke)(ke)(ke)以(yi)提(ti)高(gao)數據處理的(de)(de)速(su)度和效(xiao)率，同(tong)時也可(ke)(ke)(ke)以(yi)延長設備(bei)(bei)(bei)的(de)(de)電池(chi)壽命(ming)，對于移動設備(bei)(bei)(bei)和終端(duan)設備(bei)(bei)(bei)尤其有利。

5、大規模分布式計算

邊(bian)(bian)緣計算(suan)支持(chi)大(da)規模分布(bu)式計算(suan)，這(zhe)意(yi)味著(zhu)在(zai)邊(bian)(bian)緣計算(suan)中(zhong)，可以(yi)同時處理(li)和(he)分析(xi)來自多個設備的(de)數據(ju)。這(zhe)對于需要大(da)規模數據(ju)處理(li)和(he)分析(xi)的(de)場景非常重要，如物聯網(wang)、大(da)數據(ju)分析(xi)和(he)人工智能應用(yong)等。通過邊(bian)(bian)緣計算(suan)，可以(yi)實現更(geng)高效、更(geng)準確的(de)數據(ju)處理(li)和(he)分析(xi)，從而(er)提(ti)供(gong)更(geng)好的(de)服務(wu)和(he)產品。

6、靈活性

邊(bian)緣計算(suan)(suan)(suan)的(de)(de)另一個(ge)特點(dian)是其靈(ling)活性(xing)。由于邊(bian)緣計算(suan)(suan)(suan)將(jiang)數據存儲和(he)計算(suan)(suan)(suan)移動到網絡的(de)(de)邊(bian)緣，因此可以更靈(ling)活地應對(dui)不同的(de)(de)需(xu)求和(he)變化。例如，在云(yun)計算(suan)(suan)(suan)中，如果某個(ge)區域的(de)(de)網絡出(chu)現故(gu)障(zhang)，可能會導致(zhi)數據無法(fa)傳輸和(he)處理。而在邊(bian)緣計算(suan)(suan)(suan)中，如果某個(ge)設備的(de)(de)邊(bian)緣出(chu)現故(gu)障(zhang)，可以由其他(ta)設備的(de)(de)邊(bian)緣進行(xing)替代處理，從而確保系統的(de)(de)正常運行(xing)。

三、邊緣計算的典型應用場景

邊緣(yuan)(yuan)計(ji)算的(de)(de)(de)概念(nian)是工(gong)業制造(zao)領域衍生(sheng)的(de)(de)(de)，物聯網(wang)時(shi)代(dai)不斷增(zeng)長的(de)(de)(de)數據也催生(sheng)了對(dui)邊緣(yuan)(yuan)計(ji)算的(de)(de)(de)需求，在(zai)當今時(shi)代(dai)，邊緣(yuan)(yuan)計(ji)算的(de)(de)(de)應(ying)用場景相當豐富：

1、工業制造

邊緣計算可以(yi)更(geng)便捷的(de)處理(li)工廠設(she)備產生的(de)海(hai)量數(shu)據，及(ji)時(shi)(shi)檢測(ce)異常(chang)情況，更(geng)好的(de)實現預(yu)測(ce)性監控，提(ti)升工廠運行效率(lv)的(de)同時(shi)(shi)也能(neng)預(yu)防設(she)備故障問題。

2、安全監控、ARVR

邊緣計算提供快速、高效、精準的實(shi)時(shi)響應(ying)(ying)，將驅動安(an)防行業人工智(zhi)能應(ying)(ying)用(yong)邁(mai)入全新層次。

3、智能交通

智能交通信號燈(deng)可(ke)以(yi)根(gen)據路上車流的情況動態(tai)的調整信號燈(deng)的顏色，提(ti)高交通流暢度，減少擁堵，還可(ke)以(yi)應用于(yu)緊(jin)急(ji)情況，例如：信號燈(deng)可(ke)以(yi)為緊(jin)急(ji)情況開辟(pi)出一(yi)條綠(lv)色通道。

4、自動駕駛

自動(dong)駕(jia)駛在(zai)躲避(bi)障礙物的(de)(de)過(guo)程，若按照先上傳云端、分(fen)析處理、再(zai)返回設備的(de)(de)模式(shi)，將造成信號傳輸的(de)(de)延遲(chi)，緊急(ji)情況下極易發生交通事(shi)故。

5、智慧家居

家中有(you)非(fei)常多的(de)智能家居的(de)設備(bei)，智能家居不同產(chan)品之間互動場景的(de)定義(yi)，需要(yao)邊緣計算。另外，對于智慧家居來(lai)說，接入網(wang)絡的(de)安(an)全性和(he)私密性也為人們(men)所(suo)看重，邊緣云(yun)可以(yi)在物聯網(wang)網(wang)關和(he)數(shu)據中心之間建立(li)加密通道，進(jin)一步提高系統(tong)的(de)安(an)全性和(he)隱(yin)私性。

6、智慧城市

邊緣計(ji)算就好比城(cheng)市(shi)神經末梢，將人工智能與分布在城(cheng)市(shi)中的傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)結合，可以高效(xiao)處理城(cheng)市(shi)運營問題，如在道路(lu)兩(liang)側路(lu)燈(deng)桿上安裝(zhuang)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)，收集城(cheng)市(shi)路(lu)面信息(xi)，檢測空(kong)氣質量、光照強度、噪音水平等環(huan)境(jing)數(shu)據。

7、智慧路燈

嵌(qian)入到路(lu)燈(deng)內(nei)部的(de)(de)傳感(gan)器(qi)、執行(xing)(xing)器(qi)、計(ji)算(suan)和存(cun)儲單元可(ke)以(yi)組合(he)起來(lai)構成(cheng)邊緣(yuan)計(ji)算(suan)的(de)(de)節(jie)點(dian)，傳感(gan)器(qi)采集的(de)(de)數(shu)據發送到位(wei)于網絡(luo)邊緣(yuan)的(de)(de)計(ji)算(suan)和存(cun)儲節(jie)點(dian)，經(jing)過計(ji)算(suan)將結(jie)果返回給執行(xing)(xing)器(qi)，執行(xing)(xing)器(qi)對路(lu)燈(deng)進行(xing)(xing)控(kong)制，而不是將數(shu)據發送到位(wei)于網絡(luo)邊緣(yuan)的(de)(de)云計(ji)算(suan)中心。這樣既可(ke)以(yi)提(ti)高系統的(de)(de)實(shi)時性，又可(ke)以(yi)減(jian)輕云端的(de)(de)壓(ya)力。

8、風力發電

在風(feng)力發電機(ji)機(ji)組上(shang)布置邊緣節點，實時收集數據(ju)信息。數據(ju)信息上(shang)傳(chuan)至工(gong)業網關(guan)，如風(feng)速、啟(qi)動等做優(you)化，將模型轉化為算(suan)法或者規則，即時控(kong)制機(ji)組。

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醫療設備(bei)，在緊急(ji)情況下為(wei)醫院和醫生(sheng)提供可靠和最新的患者(zhe)信息(xi)。

10、無人機

邊緣計(ji)算使無人(ren)(ren)機(ji)能夠檢查數據并實時(shi)(shi)響應(ying)數據，廣泛(fan)應(ying)用于各種領域，如當無人(ren)(ren)機(ji)識別到(dao)車(che)禍時(shi)(shi)，無人(ren)(ren)機(ji)可以向附近(jin)的行人(ren)(ren)提(ti)供有價值的信息(xi)。

據推測，未來超過50%的數(shu)(shu)據需要在網(wang)絡邊緣側分析(xi)、處(chu)理和儲存，邊緣計(ji)算將延伸至(zhi)交通運輸系統、智(zhi)能駕駛、實時(shi)觸覺控制(zhi)、增強現實等諸(zhu)多領域，成(cheng)為運營商數(shu)(shu)字(zi)化(hua)轉型的關鍵使能技術。