我們太常提邊緣計算了。因為它年年登上機構預測榜單,又總被科技企業列為重點戰略方向。
2016年,華為與中科院沈陽自動化研究所、信通院、英特爾、ARM、軟通動力聯合發起邊緣計算產業聯盟(ECC),旨在推動OT和ICT產業開放協作,助力端到端產業協同合作。
到2019年,華為又在1月份的第二屆歐洲邊緣計算論壇上,與超過16家合作伙伴聯合建立歐洲邊緣計算產業聯盟(ECCE),希望能夠支持歐洲及世界各地的大中小型企業采用邊緣計算技術。
還有業內知名的“章魚”比喻,以及其這幾年在安防、制造、物聯網等領域鋪開的解決方案,華為用各方面的行動證明其在邊緣計算這件事上的堅定態度。而這種戰略,當然不是僅此一家。
一、為什么要把計算轉移到邊緣
首先要考慮的現實問題:為什么科技企業都爭先在邊緣計算搶賽道?最主要是因為物聯網帶來的海量數據。換句話說,隨著物聯網設備總量的增加,對物聯網設備的依賴,對處理速度的需要,云的采用程度的增加和網絡壓力的增加,導致我們迫切需要在數據源頭一側,更快處理更多數據。
二、邊緣計算、霧計算、移動邊緣計算……
除去邊緣計算,我們還聽說過霧計算、移動邊緣計算,如何區分它們之間的異同呢?
圖片來源:IntelligentThings
移動邊緣計算(MEC):
在移動網邊緣提供IT服務環境和云計算能力,這是歐洲電信標準化協會ETSI對MEC的標準定義。把邊緣計算整合到移動網絡架構,利用無線接入網絡就近提供移動終端所需服務和云端計算功能,從而創造出一個具備高性能、低延遲與高帶寬的電信級服務環境,這就是廣泛意義上移動邊緣計算的概念及意義。
圖:MEC基本架構 來源:廣證恒生
尤其在5G時代,增強現實、視頻加速、車聯網等等,都將是MEC可以提供服務的場景。運營商和ICT解決方案供應商,將是應用移動邊緣計算的主要力量。
移動云計算(MCC):
如果將移動邊緣計算(MEC)比喻為往邊緣放臺服務器的話,往其他任何部分放臺服務器,就是移動云計算(MCC)。這是因為受到能量、存儲、計算資源等的限制,在移動設備以外的地方進行資源部署,要比在本地執行更加高效靈活。
也就是說,MCC負責提供必要的計算資源,支撐這些靠近終端用戶的移動應用程序在遠程執行。而這些輕量級的云服務器,通常被稱為“小云片”(cloudlet)。
霧計算(Fog computing):
霧計算由思科提出,通過在終端和數據中心之間增加一些帶有存儲器的小服務器、路由器或其他網絡組件,形成一個具備數據處理和存儲能力的中間層,既可以覆蓋在邊緣網絡,也可以拓展到核心網。霧計算可以理解為本地化的云計算,具備分散性,能夠降低時延、提升效率、節省能耗。
因為霧計算需要依賴具備計算能力的網絡設備,以思科為代表的網絡設備商更加傾向這一領域。
邊緣計算:
邊緣計算指的是接近于事物、數據和行動源頭處的計算。進行邊緣計算的載體,可以是具有專項處理能力的物聯網終端,具有一定運算能力的網關或路由器,或者是具有較強運算能力的部署于場景一側的服務器。
與霧計算將邊緣計算活動轉移到連接LAN或LAN硬件本身的處理器相比,邊緣計算處理能力更靠近數據源,更有利于實時分析。
小結:云計算是集中化的,離設備終端和用戶太遠,邊緣計算、霧計算、移動邊緣計算這些技術形式則將其中距離縮小,以便進行實時計算。所以即便不同廠商選擇了不同的名稱詞匯,有不同的側重點,但它們的本質始終保持一致,即更快更高效地執行通常在云中執行的計算任務。
三、邊緣計算的應用場景
我們可以想象,無論物聯網場景多么碎片化,邊緣側都越來越需要數據處理與分析能力,方便在物聯網部署中形成更簡單的架構和更靈敏的系統。
工業互聯網
場景特點及難點:
1. 工業現場十分復雜。各種“啞設備”,各種通信協議,導致在實現網絡通信協議的相互轉換、互聯互通,以及異構網絡部署與配置、網絡管理與維護等方面存在巨大挑戰。
2. 實時性與可靠性要求十分嚴格。在某些場景下,時延要求甚至在10ms以內。
推廣邊緣計算的兩種思路:
1. 將傳統的集中式數據中心演化成小的數據中心部署在網絡邊緣側,為工業用戶提供按需的計算能力,打造邊緣云。
2. 通過對工業現場設備的升級改造,打造具有計算能力、可為第三方服務應用提供開放接口的邊緣設備。
自動駕駛
場景特點及難點:
1. 環境復雜且不斷變化,對時延和可靠性要求極高;
2. 為了保持車與車之間和車與路邊單元間的通信,數據處理和存儲量極大。
推廣邊緣計算的主要思路:在基站、路邊單元等靠近車輛的邊緣通信設備上部署邊緣計算,來完成本地端的數據處理、加密和決策。
推廣邊緣計算的關注要點:
1. 考慮移動特點,降低車輛與路邊設備頻繁信息交互的不穩定性;
2. 降低移動邊緣計算帶來的設備前端與后端的功耗;
3. 盡量減少基礎設施的部署費用。
智慧城市
場景特點及難點:傳感器眾多,場景豐富,數據量巨大。
推廣邊緣計算的思路:
無論是一棟樓的聯網電梯,一個路口的安防攝像頭,還是一整條街的智慧路燈,都可以接入邊緣計算技術。加強端側智能,接入邊緣網關,構建云邊端協同,邊緣市場能做的實在有很多。
小結:無論是在哪個場景,邊緣計算所面臨的挑戰難點基本類似,比如要加強技術演進,要落地更多實際應用,以及推動有關的標準制定,更多的安全保障等等。