近來有一個(gè)詞“迅速走紅”屁擅,大有十年前云計(jì)算興起和發(fā)展的勢(shì)頭,它就是“邊緣計(jì)算”产弹。實(shí)際上和邊緣計(jì)算相近的概念有很多派歌,比如歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)推動(dòng)的MEC(移動(dòng)邊緣計(jì)算),主要面向電信運(yùn)營(yíng)商領(lǐng)域痰哨,去年ETSI把它擴(kuò)展為多接入邊緣計(jì)算(Multi-Access Edge Computing)胶果;還有思科推出的“霧計(jì)算”,不難理解斤斧,云在高高的天上早抠,而霧則接近地面;華為發(fā)起倡導(dǎo)的邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟則面向行業(yè)市場(chǎng)撬讽,例如應(yīng)用在制造蕊连、電力悬垃、交通等等行業(yè)領(lǐng)域。
雖然有不同的應(yīng)用側(cè)重咪奖,但他們的理念大體相同盗忱,總結(jié)起來說,邊緣計(jì)算是在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)羊赵,融合網(wǎng)絡(luò)趟佃、計(jì)算、存儲(chǔ)昧捷、應(yīng)用核心能力的開放平臺(tái)闲昭,就近提供智能互聯(lián)服務(wù),滿足應(yīng)用在業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)靡挥、業(yè)務(wù)智能序矩、數(shù)據(jù)聚合與互操作、安全與隱私保護(hù)等方面的關(guān)鍵需求跋破。
也許有人問簸淀,邊緣計(jì)算到底和云計(jì)算什么關(guān)系,它有哪些應(yīng)用場(chǎng)景毒返?今天我們就來做個(gè)“科普”租幕。
邊緣計(jì)算的技術(shù)特性
綜合不同標(biāo)準(zhǔn)組織和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟對(duì)邊緣計(jì)算的定義,我們把它的技術(shù)特征總結(jié)為以下幾個(gè)方面:
鄰近性:由于邊緣計(jì)算的部署非撑◆ぃ靠近信息源劲绪,因此邊緣計(jì)算特別適用于捕獲和分析大數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵信息,此外邊緣計(jì)算還可以直接訪問設(shè)備盆赤,因此容易直接衍生特定的商業(yè)應(yīng)用贾富。
低時(shí)延:由于移動(dòng)邊緣技術(shù)服務(wù)靠近終端設(shè)備或者直接在終端設(shè)備上運(yùn)行,因此大大降低了延遲牺六。這使得反饋更加迅速颤枪,同時(shí)也改善了用戶體驗(yàn),大大降低了網(wǎng)絡(luò)在其他部分中可能發(fā)生的擁塞淑际。
高帶寬:由于邊緣計(jì)算靠近信息源畏纲,可以在本地進(jìn)行簡(jiǎn)單地?cái)?shù)據(jù)處理,不必將所有數(shù)據(jù)或信息都上傳至云端庸追,這將使得網(wǎng)絡(luò)傳輸壓力下降霍骄,減少網(wǎng)絡(luò)堵塞,網(wǎng)絡(luò)速率也因此大大增加淡溯。
位置認(rèn)知:當(dāng)網(wǎng)絡(luò)邊緣是無線網(wǎng)絡(luò)的一部分時(shí)读整,無論是WIFI還是蜂窩,本地服務(wù)都可以利用相對(duì)較少的信息來確定每個(gè)連接設(shè)備的具體位置咱娶。
分布性:邊緣計(jì)算實(shí)際部署天然具備分布式特征米间。這要求邊緣計(jì)算支持分布式計(jì)算與存儲(chǔ)强品、實(shí)現(xiàn)分布式資源的動(dòng)態(tài)調(diào)度與統(tǒng)一管理、支撐分布式智能屈糊、具備分布式安全等能力的榛。
數(shù)據(jù)入口:邊緣計(jì)算作為物理世界到數(shù)字世界的橋梁,是數(shù)據(jù)的第一入口逻锐,擁有大量夫晌、實(shí)時(shí)、完整的數(shù)據(jù)昧诱,可基于數(shù)據(jù)全生命周期進(jìn)行管理與價(jià)值創(chuàng)造晓淀,將更好的支撐預(yù)測(cè)性維護(hù)、資產(chǎn)效率與管理等創(chuàng)新應(yīng)用盏档;同時(shí)凶掰,作為數(shù)據(jù)第一入口,邊緣計(jì)算也面臨數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性蜈亩、確定性懦窘、多樣性等挑戰(zhàn)。
邊緣計(jì)算與云計(jì)算的關(guān)系
也許有人產(chǎn)生疑問稚配,邊緣難道是要替代云計(jì)算畅涂?其實(shí)并不是,至少從目前來看药有,兩者是協(xié)同的關(guān)系毅戈。
圖片來源:邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟
邊緣計(jì)算和云計(jì)算的關(guān)系可以比喻為集團(tuán)公司的地方辦事處與集團(tuán)總公司的關(guān)系苹丸。云計(jì)算把握整體愤惰,聚焦非實(shí)時(shí)、長(zhǎng)周期數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析赘理,能夠在周期性維護(hù)宦言、業(yè)務(wù)決策支撐等領(lǐng)域發(fā)揮特長(zhǎng);邊緣計(jì)算則專注于局部商模,聚焦實(shí)時(shí)奠旺、短周期數(shù)據(jù)的分析,能更好地支撐本地業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)智能化處理與執(zhí)行施流。
因此响疚,邊緣計(jì)算與云計(jì)算互相協(xié)同,兩者存在緊密的互動(dòng)協(xié)同關(guān)系瞪醋。邊緣計(jì)算既靠近執(zhí)行單元忿晕,更是云端所需高價(jià)值數(shù)據(jù)的采集單元,可以更好地支撐云端應(yīng)用的大數(shù)據(jù)分析银受;反之践盼,云計(jì)算通過大數(shù)據(jù)分析優(yōu)化輸出的業(yè)務(wù)規(guī)則也可以下發(fā)到邊緣側(cè)鸦采,邊緣計(jì)算基于新的業(yè)務(wù)規(guī)則進(jìn)行業(yè)務(wù)執(zhí)行的優(yōu)化處理。
邊緣計(jì)算應(yīng)用場(chǎng)景
邊緣計(jì)算在電信運(yùn)營(yíng)商和行業(yè)領(lǐng)域都有極大的市場(chǎng)應(yīng)用咕幻,邊緣計(jì)算是5G的重要組成部分渔伯,也是推動(dòng)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要技術(shù)。一些典型的應(yīng)用場(chǎng)景包括:
例如針對(duì)運(yùn)營(yíng)商領(lǐng)域的移動(dòng)視頻QoS優(yōu)化:目前LTE蜂窩網(wǎng)絡(luò)所承載的視頻內(nèi)容和管道之間缺乏交互肄程,用戶體驗(yàn)很難達(dá)到最佳锣吼。一方面,由于無線側(cè)信道和空口資源變化較快蓝厌,難以動(dòng)態(tài)調(diào)整應(yīng)用層(HTTP/DASH)參數(shù)以適配無線信道的變化吐限。同樣,傳統(tǒng)的TCP擁塞控制策略是針對(duì)有線環(huán)境設(shè)計(jì)的褂始,也不能準(zhǔn)確適應(yīng)無線信道的變化诸典。另一方面,eNB對(duì)應(yīng)用層內(nèi)容不可知崎苗,無法為不同類型的業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)進(jìn)行無線資源的調(diào)度狐粱,也不能為同一類型業(yè)務(wù)的不同用戶提供差異化的QoS。
邊緣計(jì)算平臺(tái)可以通過北向接口獲取OTT視頻業(yè)務(wù)的應(yīng)用層及TCP層信息胆数,也可以通過南向接口獲取RAN側(cè)無線信道等信息(RNIS肌蜻、Location Service等),進(jìn)一步通過雙向跨層優(yōu)化來提升用戶的感知體驗(yàn)必尼,從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商管道的智能化蒋搜。
在行業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)包括:
預(yù)測(cè)性維護(hù):通過本地的邊緣計(jì)算融合網(wǎng)關(guān)可以提供數(shù)據(jù)分析能力,第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在故障判莉。同時(shí)提供本地存活豆挽,一旦與云端聯(lián)接故障,數(shù)據(jù)可以本地保存券盅,聯(lián)接恢復(fù)后帮哈,本地收斂數(shù)據(jù)自動(dòng)同步到云端,確保云端可以對(duì)每部電梯形成完整視圖锰镀。
智能制造:邊緣計(jì)算在工業(yè)系統(tǒng)中的具體表現(xiàn)形式是工業(yè)CPS系統(tǒng)娘侍,該系統(tǒng)在底層通過工業(yè)服務(wù)適配器,將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備封裝成web服務(wù)泳炉;在基礎(chǔ)設(shè)施層憾筏,通過工業(yè)無線和工業(yè)SDN網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備以扁平互聯(lián)的方式聯(lián)接到工業(yè)數(shù)據(jù)平臺(tái)中;在數(shù)據(jù)平臺(tái)中花鹅,根據(jù)產(chǎn)線的工藝和工序模型氧腰,通過服務(wù)組合對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理和組合,并與MES等系統(tǒng)對(duì)接。整個(gè)工業(yè)CPS系統(tǒng)能夠支撐快速部署容贝、設(shè)備替換和計(jì)劃調(diào)整等應(yīng)用的快速開發(fā)和上線自脯。
此外,邊緣計(jì)算的應(yīng)用還包括車聯(lián)網(wǎng)/自動(dòng)駕駛斤富、AR/VR膏潮、視頻監(jiān)控與智能分析、智慧水務(wù)等等領(lǐng)域满力。
邊緣計(jì)算在智能運(yùn)輸車隊(duì)的應(yīng)用:實(shí)時(shí)調(diào)控車內(nèi)濕度焕参、溫度與排氣扇等
邊緣計(jì)算案例
亞馬遜公開發(fā)布了其邊緣計(jì)算/IoT重要軟件Amazon Greengrass,正說明了其正在向邊緣計(jì)算領(lǐng)域邁進(jìn)油额。它是一個(gè)為互聯(lián)設(shè)備執(zhí)行本地計(jì)算叠纷、消息收發(fā)和數(shù)據(jù)緩存的軟件。借助AWS Greengrass潦嘶,互聯(lián)設(shè)備可以運(yùn)行AWS Lambda函數(shù)涩嚣、同步設(shè)備數(shù)據(jù)以及與其他設(shè)備安全通信–甚至無需連接互聯(lián)網(wǎng)。AWS Greengrass可將AWS無縫擴(kuò)展至設(shè)備掂僵,以便在本地操作其生成的數(shù)據(jù)航厚,同時(shí)仍可將云用于管理、分析和持久存儲(chǔ)锰蓬。
中國移動(dòng)和中國聯(lián)通分別進(jìn)行了相關(guān)測(cè)試幔睬,例如中國移動(dòng)在上海的F1賽事賽場(chǎng)使用了MEC設(shè)備進(jìn)行部署,為觀眾提供創(chuàng)新型沉浸式賽車體驗(yàn)的移動(dòng)增值服務(wù)芹扭。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)觀眾而言麻顶,不僅看到的是飛馳而過的賽車,還可以在終端設(shè)備上多角度觀看賽道上賽車運(yùn)行的實(shí)時(shí)視頻舱卡,甚至駕駛艙里駕駛員的表情動(dòng)作辅肾。這樣身臨其境的體驗(yàn)得益于邊緣計(jì)算的部署,根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)灼狰,在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)直播的時(shí)間時(shí)延低達(dá)500毫秒宛瞄,觀眾在智能手機(jī)浮禾、平板電腦等移動(dòng)終端上交胚,通過APP應(yīng)用,可多角度盈电、近乎零延遲的觀看賽事蝴簇,獲得前所未有的逼真體驗(yàn)。如果用現(xiàn)在傳統(tǒng)的直播方式匆帚,將服務(wù)器放在互聯(lián)網(wǎng)上熬词,然后再通過網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)距離地傳輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng),延時(shí)大概將近50秒,所以邊緣計(jì)算在這種場(chǎng)景下的應(yīng)用互拾,對(duì)用戶的體驗(yàn)而言是一種非常大的改善歪今。
此外,英特爾颜矿、華為寄猩、中興、諾基亞等公司都在相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域?qū)吘売?jì)算進(jìn)行了落地骑疆。毫無疑問田篇,邊緣計(jì)算正在發(fā)揮越來越大的價(jià)值和魅力。