邊緣計(jì)算已成為最熱門的技術(shù)之一，它提出，數(shù)據(jù)不需要完全集中，而是可以在稱為邊緣節(jié)點(diǎn)的分布式計(jì)算機(jī)上處理部分?jǐn)?shù)據(jù)，即在生成數(shù)據(jù)的同一個(gè)地方。

邊緣計(jì)算類型

邊緣計(jì)算獲得了科技界的廣泛關(guān)注，尤其是在5G推出之后。Linux基金會(huì)的2021年邊緣狀況報(bào)告預(yù)測(cè)，到2028年，邊緣計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的全球市值將超過(guò)8000億美元。

近年來(lái)，大型公司開(kāi)展了大量工作來(lái)定義和解釋什么是邊緣計(jì)算及其不同的案例研究，最后得出了一些定義和分類。而所有這些都根據(jù)處理數(shù)據(jù)的位置來(lái)對(duì)不同類型的邊緣進(jìn)行分類。

當(dāng)數(shù)據(jù)處理在離網(wǎng)絡(luò)最近而離設(shè)備最遠(yuǎn)的地方進(jìn)行時(shí)，我們稱之為霧計(jì)算或厚邊緣。這發(fā)生在距離設(shè)備100米到40公里的地方，由非常強(qiáng)大的邊緣節(jié)點(diǎn)執(zhí)行，或者在某些情況下處理功能甚至被嵌入到網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備本身。

如果數(shù)據(jù)處理是在本地網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備或數(shù)據(jù)聚合器中進(jìn)行時(shí)，則以薄邊緣命名。在這些情況下，物理距離可以從1米到100米不等，其特點(diǎn)是由中等功率的邊緣節(jié)點(diǎn)、1GHz和不超過(guò)8GB的RAM執(zhí)行，這些節(jié)點(diǎn)在許多情況下充當(dāng)數(shù)據(jù)集中器、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，甚至智能工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備。

最后，當(dāng)處理功能嵌入到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備本身時(shí)，我們稱之為微邊緣，在許多情況下，它的功能非常有限，因?yàn)樵O(shè)備本身通常具有非常有限的計(jì)算能力，以避免成本過(guò)高或電池消耗。

物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算的挑戰(zhàn)

毫無(wú)疑問(wèn)，邊緣物聯(lián)網(wǎng)是加速企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新推動(dòng)力之一。然而，它的部署并非沒(méi)有挑戰(zhàn)，而且任何企業(yè)在其設(shè)計(jì)和實(shí)施階段都必須考慮這些挑戰(zhàn)。

• 網(wǎng)絡(luò)安全：作為一個(gè)分布式資源網(wǎng)絡(luò)，它在很多情況下是無(wú)人值守的，而且在許多情況下都連接了很多關(guān)鍵元素，因此其安全設(shè)計(jì)、保護(hù)和監(jiān)控需要特別予以關(guān)注，并且當(dāng)邊緣節(jié)點(diǎn)可以操控其連接的設(shè)備時(shí)，更要如此。
• 可擴(kuò)展性：在邊緣計(jì)算環(huán)境中，部署的設(shè)備數(shù)量可能非常多。因此，邊緣節(jié)點(diǎn)的安裝、配置和維護(hù)會(huì)將部署的隱性成本提高到不經(jīng)濟(jì)的地步。特別是對(duì)于使用壽命極長(zhǎng)的工業(yè)裝置而言，必須有工具以遠(yuǎn)程、集中和可擴(kuò)展的方式對(duì)邊緣節(jié)點(diǎn)進(jìn)行生命周期管理。
• 集成：連網(wǎng)設(shè)備的類型，尤其是在工業(yè)領(lǐng)域，是高度分散的。這些設(shè)備具有不同的通信協(xié)議或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。因此，邊緣計(jì)算部署必須基于開(kāi)放技術(shù)，最好使用標(biāo)準(zhǔn)的或被業(yè)界廣泛使用的技術(shù)。應(yīng)避免采用集成成本高的封閉解決方案。

從物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算中受益最多的行業(yè)

如今，大多數(shù)工業(yè)公司都正在經(jīng)歷數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程，因此能夠連接設(shè)備，以及收集和利用這些設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，對(duì)于保持競(jìng)爭(zhēng)力至關(guān)重要。受物聯(lián)網(wǎng)邊緣影響最大的行業(yè)將是那些使用大量連網(wǎng)設(shè)備的行業(yè)，并且當(dāng)這些設(shè)備分布在不同的地理位置并以高頻率生成數(shù)據(jù)時(shí)，其影響程度也將呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。

從這個(gè)意義上說(shuō)，它們的定位非常明確：

• 公用事業(yè)：業(yè)務(wù)連續(xù)性對(duì)于電力、天然氣或水務(wù)部門至關(guān)重要。監(jiān)控資產(chǎn)以檢測(cè)故障，甚至預(yù)防故障，是一項(xiàng)基本功能。但是，其資產(chǎn)通常位于偏遠(yuǎn)位置。在這種情況下，邊緣計(jì)算允許實(shí)時(shí)分析，數(shù)據(jù)處理功能更靠近資產(chǎn)，這意味著對(duì)連接性的依賴更少，響應(yīng)時(shí)間更短。
• 可再生能源：邊緣計(jì)算可以對(duì)太陽(yáng)能和風(fēng)能等可再生能源的可持續(xù)管理產(chǎn)生重大影響。同樣，在遠(yuǎn)程和高度分布式環(huán)境中，它可以避免對(duì)連接性的高度依賴，并為此類關(guān)鍵服務(wù)提供穩(wěn)健性和安全性。邊緣計(jì)算算法可以實(shí)時(shí)評(píng)估甚至預(yù)測(cè)能源的供需情況，從而顯著改善能源平衡。
• 物流和交通：在這種情況下，資產(chǎn)不僅是分布式的，而且還是移動(dòng)的，使用車載計(jì)算節(jié)點(diǎn)的厚邊緣是一種增長(zhǎng)趨勢(shì)。從用于保護(hù)貨物或監(jiān)測(cè)車輛關(guān)鍵部件的最基本傳感案例，到用于路線優(yōu)化甚至半自動(dòng)化駕駛的最先進(jìn)案例，當(dāng)將計(jì)算功能放置在離資產(chǎn)最近的位置時(shí)，低延遲響應(yīng)和整體系統(tǒng)可靠性絕對(duì)是非常有意義的體現(xiàn)。
• 分布式制造：分布式或分散式制造被理解為其產(chǎn)品在由幾個(gè)較小的、地理上分散的工廠制造。由于需要在多個(gè)工廠之間非常頻繁地傳輸大量數(shù)據(jù)，因此部署和維護(hù)這些網(wǎng)絡(luò)的成本傳統(tǒng)上非常高。雖然云計(jì)算已經(jīng)在這些環(huán)境中取得了顯著進(jìn)步，但與邊緣算法的結(jié)合可以優(yōu)化投資、提高數(shù)據(jù)安全性，并有助于遵守不太適合云環(huán)境的行業(yè)法規(guī)。