一、邊緣計算是什么意思

邊(bian)緣計算（Edge computing），是指收集并分(fen)析(xi)數據(ju)(ju)的行(xing)為發生在(zai)靠(kao)近數據(ju)(ju)生成的本(ben)地(di)設(she)備和網絡中(zhong)，而不(bu)是必須將數據(ju)(ju)傳(chuan)輸到計算資源集中(zhong)化的云端進行(xing)處理的計算方式，又被叫做分(fen)布(bu)式云計算、霧計算或第(di)四代數據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)。

邊緣計(ji)算是(shi)近幾(ji)年才興(xing)起的(de)(de)一(yi)個概念，它(ta)的(de)(de)出現是(shi)源于云計(ji)算在實際運用中的(de)(de)不足，在物聯網場(chang)景(jing)下，每個智(zhi)能設(she)備都會產生大量(liang)的(de)(de)數(shu)據，傳輸(shu)如此海(hai)量(liang)的(de)(de)數(shu)據從本地到云端(duan)，則需要消(xiao)耗大量(liang)的(de)(de)網絡帶(dai)寬。為(wei)了加(jia)快服(fu)務(wu)和計(ji)算處理(li)數(shu)據的(de)(de)時間，將計(ji)算從云端(duan)移向(xiang)采集(ji)數(shu)據的(de)(de)邊緣節(jie)點則是(shi)必然之選。

二、邊緣計算的特點有哪些

隨著云計(ji)算和物聯網(wang)技術的快速(su)發展，邊(bian)緣計(ji)算逐漸成為了一個備受關(guan)注的話題，邊(bian)緣計(ji)算主要(yao)有六大特點：

1、實時性

邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)計算(suan)(suan)的(de)最大(da)特點之一是(shi)其提供的(de)實時性。由于數據在(zai)邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)進行處理，因(yin)此可以(yi)更(geng)快地進行決策并采(cai)取行動(dong)。這種(zhong)實時性對(dui)于許多應用場景至關重要，如工業自動(dong)化、智能家居(ju)和自動(dong)駕駛汽車等。通過(guo)邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)計算(suan)(suan)，可以(yi)實時監測和控制系(xi)統，從而實現更(geng)高效、更(geng)準確的(de)操作(zuo)。

2、低延遲

延(yan)遲(chi)是云計算中(zhong)的一個(ge)重(zhong)要(yao)問(wen)題，而(er)在邊緣計算中(zhong)，由于數據(ju)在設備或終端(duan)進(jin)行(xing)處(chu)理，因此可(ke)以大大減少延(yan)遲(chi)。這(zhe)對(dui)于需(xu)要(yao)實(shi)時(shi)交互和反(fan)饋(kui)的系統(tong)來說(shuo)非常(chang)重(zhong)要(yao)，如前文提(ti)到的工業自(zi)動化、智(zhi)能(neng)家居和自(zi)動駕(jia)駛汽車等。低延(yan)遲(chi)可(ke)以確保系統(tong)快(kuai)速響應(ying)，從而(er)提(ti)高用戶(hu)體驗和工作(zuo)效(xiao)率(lv)。

3、隱私保護

邊緣計算由(you)于(yu)將數(shu)據(ju)存(cun)儲(chu)和計算移(yi)動到網(wang)絡的邊緣，因此(ci)可(ke)以(yi)更(geng)好地保護隱私。在云計算中(zhong)，數(shu)據(ju)需(xu)要傳輸到云端進行處(chu)理(li)(li)，因此(ci)存(cun)在一(yi)定(ding)的安(an)全隱患(huan)。而(er)在邊緣計算中(zhong)，數(shu)據(ju)在本地進行處(chu)理(li)(li)，可(ke)以(yi)減少(shao)數(shu)據(ju)泄露和被攻擊(ji)的風險(xian)。這對于(yu)對隱私有較高要求的領域如醫療、金融(rong)等具有重要意義。

4、本地化計算

邊緣計(ji)算(suan)(suan)還具(ju)有本地(di)化計(ji)算(suan)(suan)的特(te)點。在邊緣計(ji)算(suan)(suan)中(zhong)，計(ji)算(suan)(suan)任務被分配(pei)到(dao)設(she)(she)備(bei)的邊緣進(jin)行，這樣可(ke)以(yi)減少(shao)設(she)(she)備(bei)的能量消耗和網絡帶寬的壓力。本地(di)化計(ji)算(suan)(suan)可(ke)以(yi)提高(gao)數(shu)據處(chu)理(li)的速度和效(xiao)率(lv)，同時(shi)也可(ke)以(yi)延長設(she)(she)備(bei)的電池壽命，對于移動設(she)(she)備(bei)和終端設(she)(she)備(bei)尤其有利。

5、大規模分布式計算

邊(bian)緣計算支持大(da)規模分(fen)布式計算，這(zhe)意味著在邊(bian)緣計算中，可以同時處(chu)理和(he)分(fen)析來自多(duo)個設備的(de)數(shu)據(ju)。這(zhe)對(dui)于需要(yao)大(da)規模數(shu)據(ju)處(chu)理和(he)分(fen)析的(de)場景非常重要(yao)，如物聯網、大(da)數(shu)據(ju)分(fen)析和(he)人工智能應用等。通(tong)過邊(bian)緣計算，可以實現(xian)更高效、更準確的(de)數(shu)據(ju)處(chu)理和(he)分(fen)析，從而提供更好的(de)服務和(he)產品。

6、靈活性

邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)計(ji)算(suan)的另一個(ge)特點是其靈活性。由于邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)計(ji)算(suan)將數據存(cun)儲(chu)和(he)計(ji)算(suan)移動到網絡的邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)，因此可以更靈活地應對不同的需求和(he)變化。例如(ru)，在云計(ji)算(suan)中，如(ru)果某個(ge)區域的網絡出現故障，可能會導致數據無法(fa)傳輸和(he)處理。而在邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)計(ji)算(suan)中，如(ru)果某個(ge)設(she)備(bei)的邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)出現故障，可以由其他(ta)設(she)備(bei)的邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)進行(xing)(xing)替代處理，從而確保系(xi)統的正常(chang)運行(xing)(xing)。

三、邊緣計算的典型應用場景

邊(bian)緣(yuan)計(ji)算(suan)的(de)概念(nian)是工(gong)業制造(zao)領域衍生的(de)，物聯(lian)網時代不斷增長(chang)的(de)數據也催(cui)生了對邊(bian)緣(yuan)計(ji)算(suan)的(de)需(xu)求(qiu)，在當今時代，邊(bian)緣(yuan)計(ji)算(suan)的(de)應用(yong)場景相當豐富：

1、工業制造

邊緣計算可以更(geng)便捷的(de)處理工廠(chang)設備(bei)產生的(de)海量數(shu)據，及時(shi)檢測異常情況(kuang)，更(geng)好的(de)實現預測性監控，提(ti)升工廠(chang)運行(xing)效率(lv)的(de)同(tong)時(shi)也能預防設備(bei)故障(zhang)問題。

2、安全監控、ARVR

邊緣計算提供快速、高效、精準(zhun)的實時響應(ying)，將驅動(dong)安(an)防行業(ye)人(ren)工智(zhi)能(neng)應(ying)用邁入全新層次。

3、智能交通

智能交(jiao)(jiao)通(tong)信(xin)號(hao)燈可以(yi)(yi)根據(ju)路上車流(liu)的情況動態的調整信(xin)號(hao)燈的顏色，提高(gao)交(jiao)(jiao)通(tong)流(liu)暢度，減少擁堵，還可以(yi)(yi)應用于緊(jin)急情況，例(li)如(ru)：信(xin)號(hao)燈可以(yi)(yi)為緊(jin)急情況開辟出一條綠色通(tong)道。

4、自動駕駛

自(zi)動(dong)駕駛在躲(duo)避障礙物的過(guo)程，若(ruo)按(an)照(zhao)先上傳(chuan)云端、分析處理、再返回設(she)備的模式，將造(zao)成信(xin)號傳(chuan)輸(shu)的延遲，緊急(ji)情況下極易發生(sheng)交通(tong)事故。

5、智慧家居

家(jia)中(zhong)(zhong)有非常多的智(zhi)(zhi)能家(jia)居(ju)的設(she)備(bei)，智(zhi)(zhi)能家(jia)居(ju)不同產品之間互(hu)動場景的定義，需要邊緣(yuan)計算。另外，對于(yu)智(zhi)(zhi)慧家(jia)居(ju)來說，接入網絡的安全(quan)性和(he)私密性也(ye)為人們所看重，邊緣(yuan)云(yun)可(ke)以在物聯網網關(guan)和(he)數據中(zhong)(zhong)心之間建立加密通(tong)道，進一步提(ti)高(gao)系統的安全(quan)性和(he)隱(yin)私性。

6、智慧城市

邊緣計算就好比城(cheng)市神經末梢，將人工智能與分布在城(cheng)市中的傳(chuan)感器(qi)結合，可(ke)以高效(xiao)處理城(cheng)市運營(ying)問題，如(ru)在道路(lu)兩側路(lu)燈桿上安裝(zhuang)傳(chuan)感器(qi)，收集城(cheng)市路(lu)面(mian)信息，檢(jian)測空氣質量、光照強度、噪音水(shui)平(ping)等環境數據。

7、智慧路燈

嵌入(ru)到路(lu)燈內部(bu)的(de)傳感器(qi)、執行(xing)器(qi)、計(ji)算(suan)和存儲(chu)單元可以組合起來構成邊緣計(ji)算(suan)的(de)節點，傳感器(qi)采集的(de)數(shu)據發送到位于(yu)網絡(luo)(luo)邊緣的(de)計(ji)算(suan)和存儲(chu)節點，經過計(ji)算(suan)將結果返回給執行(xing)器(qi)，執行(xing)器(qi)對(dui)路(lu)燈進(jin)行(xing)控制，而不是將數(shu)據發送到位于(yu)網絡(luo)(luo)邊緣的(de)云(yun)計(ji)算(suan)中心。這樣既可以提高系統的(de)實(shi)時性，又可以減輕云(yun)端的(de)壓力。

8、風力發電

在風(feng)力發(fa)電機機組上布置邊緣節點(dian)，實時收集數(shu)據信(xin)(xin)息(xi)(xi)。數(shu)據信(xin)(xin)息(xi)(xi)上傳(chuan)至工業網關，如風(feng)速、啟動等做優化，將(jiang)模型轉化為算(suan)法或(huo)者規(gui)則，即時控制機組。

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(xie)醫(yi)療設備(bei)，在緊急情況下(xia)為(wei)醫(yi)院和醫(yi)生提供可靠和最新的患者信息。

10、無人機

邊緣計算使無人(ren)機能夠檢查數(shu)(shu)據并實時響應(ying)(ying)數(shu)(shu)據，廣泛應(ying)(ying)用于(yu)各種領域，如當無人(ren)機識(shi)別到車(che)禍時，無人(ren)機可(ke)以向附近(jin)的(de)行人(ren)提(ti)供有(you)價值的(de)信(xin)息(xi)。

據推測，未來超(chao)過50%的數(shu)據需要在網絡邊緣(yuan)(yuan)側分(fen)析、處理和(he)儲(chu)存，邊緣(yuan)(yuan)計(ji)算將延(yan)伸至交(jiao)通(tong)運輸系統、智(zhi)能(neng)駕駛(shi)、實(shi)時(shi)觸覺控制(zhi)、增強現實(shi)等(deng)諸多(duo)領域，成(cheng)為(wei)運營商數(shu)字化轉型的關(guan)鍵使能(neng)技術。