一、邊緣計算是什么意思

邊緣計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)（Edge computing），是指收(shou)集并(bing)分析數(shu)(shu)據的行為發生在靠近數(shu)(shu)據生成的本(ben)地設備和網絡中(zhong)，而不是必須將數(shu)(shu)據傳(chuan)輸到計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)資(zi)源集中(zhong)化的云(yun)端進行處理的計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)方式(shi)，又被叫做(zuo)分布式(shi)云(yun)計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)、霧計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)或第(di)四代數(shu)(shu)據中(zhong)心。

邊(bian)緣計(ji)(ji)算(suan)(suan)是(shi)近幾(ji)年才興起的(de)(de)一個概念，它(ta)的(de)(de)出現是(shi)源于云計(ji)(ji)算(suan)(suan)在(zai)實(shi)際(ji)運用中的(de)(de)不足，在(zai)物聯網(wang)場景下，每個智能設備都會產生(sheng)大(da)量的(de)(de)數據(ju)，傳輸如此海(hai)量的(de)(de)數據(ju)從(cong)本(ben)地(di)到云端(duan)，則(ze)需(xu)要消耗大(da)量的(de)(de)網(wang)絡帶寬。為了加快服務(wu)和計(ji)(ji)算(suan)(suan)處理數據(ju)的(de)(de)時間，將計(ji)(ji)算(suan)(suan)從(cong)云端(duan)移向(xiang)采(cai)集數據(ju)的(de)(de)邊(bian)緣節點則(ze)是(shi)必然(ran)之選。

二、邊緣計算的特點有哪些

隨(sui)著云計算和物聯網技術的快速發展，邊緣計算逐漸成(cheng)為了(le)一個(ge)備受(shou)關注(zhu)的話題(ti)，邊緣計算主要有六大特點：

1、實時性

邊(bian)緣(yuan)(yuan)計算的(de)最大特點之一是其提(ti)供(gong)的(de)實(shi)(shi)時性。由于數(shu)據在邊(bian)緣(yuan)(yuan)進(jin)行(xing)處理，因此可(ke)以(yi)更(geng)快地進(jin)行(xing)決(jue)策并采取行(xing)動(dong)(dong)。這種實(shi)(shi)時性對于許多應用場景至關重要，如工業自動(dong)(dong)化、智能家居和(he)自動(dong)(dong)駕駛汽車等。通過邊(bian)緣(yuan)(yuan)計算，可(ke)以(yi)實(shi)(shi)時監測和(he)控制系(xi)統，從而實(shi)(shi)現更(geng)高效、更(geng)準確(que)的(de)操作。

2、低延遲

延遲(chi)(chi)是(shi)云計算(suan)中的一個(ge)重要問題(ti)，而在邊(bian)緣計算(suan)中，由于(yu)數據在設備或終端(duan)進行處理，因(yin)此可以(yi)大大減(jian)少延遲(chi)(chi)。這對于(yu)需(xu)要實時交(jiao)互和反(fan)饋的系(xi)統來說非常(chang)重要，如前文提到(dao)的工業自動(dong)化、智能家(jia)居和自動(dong)駕駛汽車(che)等。低延遲(chi)(chi)可以(yi)確保(bao)系(xi)統快速響(xiang)應，從(cong)而提高用戶體驗和工作效率。

3、隱私保護

邊緣計算由于(yu)(yu)將數據(ju)(ju)存儲(chu)和(he)計算移動(dong)到(dao)網絡的(de)邊緣，因此(ci)可(ke)以(yi)更(geng)好(hao)地保護隱私(si)。在(zai)云計算中，數據(ju)(ju)需要傳(chuan)輸到(dao)云端進(jin)行處理，因此(ci)存在(zai)一定(ding)的(de)安全隱患。而在(zai)邊緣計算中，數據(ju)(ju)在(zai)本地進(jin)行處理，可(ke)以(yi)減少數據(ju)(ju)泄露和(he)被攻擊的(de)風險。這(zhe)對(dui)(dui)于(yu)(yu)對(dui)(dui)隱私(si)有較高要求的(de)領域如醫療、金融等具有重(zhong)要意義。

4、本地化計算

邊緣(yuan)計(ji)(ji)算(suan)還(huan)具(ju)有(you)本地化(hua)(hua)計(ji)(ji)算(suan)的(de)(de)特點。在(zai)邊緣(yuan)計(ji)(ji)算(suan)中，計(ji)(ji)算(suan)任務(wu)被分配到(dao)設備(bei)(bei)(bei)的(de)(de)邊緣(yuan)進行，這樣可以(yi)減少(shao)設備(bei)(bei)(bei)的(de)(de)能量消(xiao)耗和(he)網絡帶寬(kuan)的(de)(de)壓力。本地化(hua)(hua)計(ji)(ji)算(suan)可以(yi)提(ti)高(gao)數據處理的(de)(de)速度和(he)效率，同時也(ye)可以(yi)延長設備(bei)(bei)(bei)的(de)(de)電(dian)池壽(shou)命(ming)，對于移動設備(bei)(bei)(bei)和(he)終端設備(bei)(bei)(bei)尤其(qi)有(you)利。

5、大規模分布式計算

邊緣計算支持(chi)大規模分(fen)布式計算，這(zhe)意味(wei)著在邊緣計算中，可(ke)以同時處(chu)(chu)理和(he)分(fen)析(xi)來自(zi)多個設備的(de)數(shu)(shu)據。這(zhe)對于(yu)需要大規模數(shu)(shu)據處(chu)(chu)理和(he)分(fen)析(xi)的(de)場景非(fei)常重要，如物聯網、大數(shu)(shu)據分(fen)析(xi)和(he)人工智能應用等。通過邊緣計算，可(ke)以實現(xian)更高效(xiao)、更準確(que)的(de)數(shu)(shu)據處(chu)(chu)理和(he)分(fen)析(xi)，從而提供更好的(de)服務(wu)和(he)產品(pin)。

6、靈活性

邊(bian)緣(yuan)(yuan)計(ji)(ji)算(suan)(suan)的(de)另一個特點是其靈(ling)活(huo)性(xing)。由于(yu)邊(bian)緣(yuan)(yuan)計(ji)(ji)算(suan)(suan)將數(shu)據存儲(chu)和(he)計(ji)(ji)算(suan)(suan)移動到網(wang)絡的(de)邊(bian)緣(yuan)(yuan)，因(yin)此可(ke)以更靈(ling)活(huo)地應對不(bu)同(tong)的(de)需求和(he)變化。例如，在(zai)云(yun)計(ji)(ji)算(suan)(suan)中(zhong)，如果某(mou)個區域的(de)網(wang)絡出(chu)現故障(zhang)，可(ke)能會(hui)導致數(shu)據無法(fa)傳(chuan)輸和(he)處(chu)理。而(er)在(zai)邊(bian)緣(yuan)(yuan)計(ji)(ji)算(suan)(suan)中(zhong)，如果某(mou)個設(she)備(bei)的(de)邊(bian)緣(yuan)(yuan)出(chu)現故障(zhang)，可(ke)以由其他(ta)設(she)備(bei)的(de)邊(bian)緣(yuan)(yuan)進行替代(dai)處(chu)理，從而(er)確保系統(tong)的(de)正常運行。

三、邊緣計算的典型應用場景

邊(bian)緣計算(suan)的(de)概念(nian)是工業制造領域(yu)衍生(sheng)的(de)，物聯(lian)網時(shi)代(dai)不斷增(zeng)長的(de)數據也催生(sheng)了對邊(bian)緣計算(suan)的(de)需求(qiu)，在(zai)當今(jin)時(shi)代(dai)，邊(bian)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(jie)的(de)(de)處理工廠設備產生的(de)(de)海量數據，及時檢測異(yi)常情況，更好的(de)(de)實現預測性(xing)監控，提升工廠運行效率的(de)(de)同時也(ye)能預防設備故障問題。

2、安全監控、ARVR

邊緣計算提供快(kuai)速(su)、高效、精準的實時響(xiang)應，將驅(qu)動安防行業人工智能應用邁入全新層次(ci)。

3、智能交通

智能交通信號(hao)燈(deng)可以根(gen)據路上(shang)車(che)流的(de)情(qing)況動(dong)態的(de)調整信號(hao)燈(deng)的(de)顏色，提(ti)高交通流暢(chang)度，減少擁堵，還(huan)可以應用(yong)于緊急(ji)情(qing)況，例如：信號(hao)燈(deng)可以為緊急(ji)情(qing)況開辟出一條綠色通道(dao)。

4、自動駕駛

自動(dong)駕(jia)駛在躲避(bi)障(zhang)礙物的過(guo)程(cheng)，若按照先(xian)上(shang)傳云端、分析處理(li)、再返回(hui)設備(bei)的模式，將造成(cheng)信號(hao)傳輸(shu)的延遲，緊(jin)急情況下極易(yi)發生(sheng)交(jiao)通事故。

5、智慧家居

家(jia)(jia)中有非(fei)常多(duo)的智(zhi)(zhi)能(neng)家(jia)(jia)居的設備，智(zhi)(zhi)能(neng)家(jia)(jia)居不同(tong)產(chan)品(pin)之(zhi)間互動場景的定(ding)義，需要(yao)邊(bian)緣計算。另外，對于智(zhi)(zhi)慧家(jia)(jia)居來說，接入網絡的安全性(xing)和私(si)密性(xing)也為人們所看重，邊(bian)緣云(yun)可以在(zai)物聯網網關和數據中心(xin)之(zhi)間建立加(jia)密通道，進一(yi)步(bu)提(ti)高系統(tong)的安全性(xing)和隱私(si)性(xing)。

6、智慧城市

邊緣(yuan)計(ji)算就好(hao)比城市(shi)(shi)神經末梢，將人(ren)工智能與分(fen)布在(zai)城市(shi)(shi)中的傳(chuan)感器結(jie)合，可以高(gao)效處理(li)城市(shi)(shi)運營問(wen)題，如在(zai)道路(lu)兩側路(lu)燈桿上安(an)裝傳(chuan)感器，收集城市(shi)(shi)路(lu)面信息，檢(jian)測(ce)空氣質(zhi)量(liang)、光(guang)照強度(du)、噪音水平(ping)等環境數據。

7、智慧路燈

嵌入到路(lu)燈(deng)內(nei)部的傳感器、執(zhi)行(xing)(xing)器、計(ji)算(suan)和存儲單元可以(yi)組合起來(lai)構成邊(bian)緣(yuan)計(ji)算(suan)的節(jie)(jie)點(dian)，傳感器采集的數據(ju)(ju)發送(song)到位于網絡(luo)邊(bian)緣(yuan)的計(ji)算(suan)和存儲節(jie)(jie)點(dian)，經(jing)過計(ji)算(suan)將(jiang)結(jie)果返回(hui)給執(zhi)行(xing)(xing)器，執(zhi)行(xing)(xing)器對(dui)路(lu)燈(deng)進行(xing)(xing)控制，而不是(shi)將(jiang)數據(ju)(ju)發送(song)到位于網絡(luo)邊(bian)緣(yuan)的云計(ji)算(suan)中心。這樣(yang)既可以(yi)提高系統的實時(shi)性，又可以(yi)減(jian)輕云端的壓力。

8、風力發電

在風(feng)力發電(dian)機機組(zu)上布置邊緣節(jie)點(dian)，實時收集數據(ju)信息。數據(ju)信息上傳至(zhi)工(gong)業網關，如風(feng)速(su)、啟動等做優化，將模(mo)型轉(zhuan)化為(wei)算法(fa)或者規則，即時控制機組(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(zhe)些醫療設(she)備(bei)，在緊急情況下為醫院和(he)醫生提(ti)供(gong)可靠和(he)最新的患者信息。

10、無人機

邊(bian)緣計算使無(wu)(wu)人機(ji)能夠檢查數據并實時(shi)響(xiang)應(ying)數據，廣泛應(ying)用于(yu)各種領域，如當無(wu)(wu)人機(ji)識別(bie)到車禍時(shi)，無(wu)(wu)人機(ji)可以向附(fu)近(jin)的行人提(ti)供有(you)價值(zhi)的信息。

據推測，未來超過50%的數據需(xu)要在(zai)網絡邊緣側分析(xi)、處理和儲存，邊緣計算將延伸至交通運輸系統、智能駕駛、實時觸覺控制、增強現實等諸多領域，成(cheng)為(wei)運營商數字化(hua)轉型的關鍵使能技術(shu)。