一、邊緣計算是什么意思

邊(bian)緣計(ji)算（Edge computing），是(shi)指(zhi)收集(ji)并分析數據(ju)的行為發(fa)生在靠近數據(ju)生成的本地(di)設備和(he)網絡(luo)中(zhong)，而不是(shi)必須將(jiang)數據(ju)傳輸到(dao)計(ji)算資源集(ji)中(zhong)化的云端進行處理的計(ji)算方式(shi)(shi)，又被叫做分布式(shi)(shi)云計(ji)算、霧計(ji)算或第四代數據(ju)中(zhong)心。

邊緣計算(suan)是近幾年才興起的一個(ge)概念，它的出現(xian)是源于云計算(suan)在(zai)實際運用(yong)中的不足，在(zai)物(wu)聯(lian)網場景下，每(mei)個(ge)智能設(she)備都會產生大量(liang)的數(shu)據(ju)，傳輸如此(ci)海量(liang)的數(shu)據(ju)從本地(di)到云端，則(ze)需要消耗(hao)大量(liang)的網絡帶寬(kuan)。為(wei)了加快(kuai)服(fu)務和計算(suan)處理數(shu)據(ju)的時(shi)間，將計算(suan)從云端移向(xiang)采集(ji)數(shu)據(ju)的邊緣節點(dian)則(ze)是必(bi)然(ran)之選。

二、邊緣計算的特點有哪些

隨著云計算和(he)物聯(lian)網技術(shu)的快速發展，邊(bian)緣計算逐漸成為了一個備受關注(zhu)的話題，邊(bian)緣計算主要(yao)有六(liu)大(da)特點：

1、實時性

邊(bian)緣計算的最大特點之一是其提供的實(shi)時性。由于數據在邊(bian)緣進行處理，因此可(ke)以更(geng)快地(di)進行決(jue)策并(bing)采(cai)取行動。這種實(shi)時性對于許多(duo)應(ying)用場景至關重要，如(ru)工業(ye)自(zi)動化、智(zhi)能家(jia)居和(he)自(zi)動駕駛汽車等。通過邊(bian)緣計算，可(ke)以實(shi)時監測和(he)控制(zhi)系統，從而實(shi)現更(geng)高效、更(geng)準確的操作。

2、低延遲

延(yan)遲是云計算中(zhong)的一個重(zhong)要問題，而在(zai)邊緣計算中(zhong)，由于數據(ju)在(zai)設備(bei)或終端進行處(chu)理，因(yin)此可以(yi)大(da)大(da)減少延(yan)遲。這對于需要實(shi)時交互和反饋的系統(tong)來(lai)說非常重(zhong)要，如前文提到(dao)的工業自(zi)動(dong)化、智能家(jia)居和自(zi)動(dong)駕駛汽車等。低延(yan)遲可以(yi)確保系統(tong)快速響(xiang)應，從而提高用戶體(ti)驗和工作效(xiao)率。

3、隱私保護

邊緣計(ji)(ji)算由于將數(shu)(shu)據(ju)存(cun)儲和計(ji)(ji)算移動到(dao)網絡的(de)(de)邊緣，因此可以(yi)更(geng)好地保護隱(yin)私。在云計(ji)(ji)算中，數(shu)(shu)據(ju)需要(yao)傳輸到(dao)云端進行處(chu)理，因此存(cun)在一定的(de)(de)安全隱(yin)患(huan)。而在邊緣計(ji)(ji)算中，數(shu)(shu)據(ju)在本地進行處(chu)理，可以(yi)減少(shao)數(shu)(shu)據(ju)泄露和被攻(gong)擊的(de)(de)風險。這對于對隱(yin)私有(you)較高要(yao)求的(de)(de)領(ling)域(yu)如(ru)醫療、金融等具有(you)重要(yao)意義(yi)。

4、本地化計算

邊(bian)緣(yuan)計(ji)算(suan)還(huan)具有本(ben)地化計(ji)算(suan)的(de)特點。在邊(bian)緣(yuan)計(ji)算(suan)中，計(ji)算(suan)任務被(bei)分配到設備(bei)(bei)的(de)邊(bian)緣(yuan)進行，這樣可(ke)以減少設備(bei)(bei)的(de)能量消耗(hao)和網絡帶(dai)寬的(de)壓力。本(ben)地化計(ji)算(suan)可(ke)以提高數據處理的(de)速(su)度(du)和效率，同時也(ye)可(ke)以延長設備(bei)(bei)的(de)電池壽命，對于移動設備(bei)(bei)和終端設備(bei)(bei)尤其有利。

5、大規模分布式計算

邊緣(yuan)計算支持大(da)規(gui)模分(fen)布式計算，這意味著在邊緣(yuan)計算中，可以同時處(chu)理和分(fen)析來自多(duo)個設備的(de)(de)(de)數(shu)據(ju)。這對于(yu)需(xu)要(yao)大(da)規(gui)模數(shu)據(ju)處(chu)理和分(fen)析的(de)(de)(de)場景非常重要(yao)，如(ru)物聯(lian)網(wang)、大(da)數(shu)據(ju)分(fen)析和人工智(zhi)能應用等。通過邊緣(yuan)計算，可以實現(xian)更高(gao)效(xiao)、更準(zhun)確的(de)(de)(de)數(shu)據(ju)處(chu)理和分(fen)析，從而提供更好的(de)(de)(de)服(fu)務和產品。

6、靈活性

邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)計算(suan)的(de)另一個(ge)特點是其靈活性。由于邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)計算(suan)將數據存儲(chu)和計算(suan)移動到網(wang)絡(luo)的(de)邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)，因此可(ke)(ke)以(yi)更靈活地應對不同的(de)需求和變(bian)化(hua)。例(li)如(ru)，在(zai)云計算(suan)中，如(ru)果某(mou)個(ge)區域的(de)網(wang)絡(luo)出(chu)現故(gu)(gu)障，可(ke)(ke)能會(hui)導致數據無法(fa)傳輸和處(chu)理。而(er)在(zai)邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)計算(suan)中，如(ru)果某(mou)個(ge)設(she)備(bei)的(de)邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)出(chu)現故(gu)(gu)障，可(ke)(ke)以(yi)由其他(ta)設(she)備(bei)的(de)邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)進(jin)行(xing)替(ti)代(dai)處(chu)理，從而(er)確保系統的(de)正常(chang)運行(xing)。

三、邊緣計算的典型應用場景

邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)計算(suan)的(de)(de)概念(nian)是(shi)工業制造領域衍生的(de)(de)，物聯(lian)網(wang)時(shi)代不斷增長的(de)(de)數據也(ye)催生了對邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)計算(suan)的(de)(de)需求，在當今時(shi)代，邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)計算(suan)的(de)(de)應用(yong)場景(jing)相當豐富：

1、工業制造

邊緣(yuan)計(ji)算可以更便捷的處理工廠設備(bei)產生(sheng)的海量數據，及時(shi)檢測異常情況，更好的實現(xian)預測性監控，提(ti)升工廠運行效率(lv)的同時(shi)也能預防設備(bei)故(gu)障問題。

2、安全監控、ARVR

邊緣計算提供快速、高效、精準的(de)實時響應，將驅動安防(fang)行業人工智能應用邁入全新(xin)層次。

3、智能交通

智(zhi)能交(jiao)通(tong)信(xin)號(hao)燈(deng)可以(yi)根據路(lu)上車流的情(qing)(qing)況動(dong)態的調整信(xin)號(hao)燈(deng)的顏色(se)，提(ti)高交(jiao)通(tong)流暢度，減(jian)少擁堵(du)，還(huan)可以(yi)應(ying)用(yong)于緊(jin)急情(qing)(qing)況，例如：信(xin)號(hao)燈(deng)可以(yi)為緊(jin)急情(qing)(qing)況開辟出一條(tiao)綠(lv)色(se)通(tong)道。

4、自動駕駛

自(zi)動駕(jia)駛在(zai)躲避障礙物的過程，若(ruo)按照(zhao)先上傳云端、分析處(chu)理、再返(fan)回(hui)設備的模式，將造成信號傳輸的延遲，緊(jin)急情況下(xia)極(ji)易發生交通事故。

5、智慧家居

家中(zhong)(zhong)有(you)非常多的(de)(de)智(zhi)能(neng)家居(ju)的(de)(de)設備，智(zhi)能(neng)家居(ju)不同產品(pin)之間互動場景的(de)(de)定(ding)義，需要邊(bian)(bian)緣(yuan)計算。另外，對于智(zhi)慧家居(ju)來說，接入(ru)網(wang)(wang)絡的(de)(de)安(an)全(quan)(quan)性和(he)私密性也為人們所看重，邊(bian)(bian)緣(yuan)云可(ke)以在物聯網(wang)(wang)網(wang)(wang)關和(he)數據(ju)中(zhong)(zhong)心之間建(jian)立加密通道，進一步提高系統的(de)(de)安(an)全(quan)(quan)性和(he)隱私性。

6、智慧城市

邊緣計算就好比(bi)城(cheng)市(shi)神經末(mo)梢(shao)，將人(ren)工(gong)智能與分布在城(cheng)市(shi)中的傳感器(qi)結合，可(ke)以高效處(chu)理城(cheng)市(shi)運(yun)營(ying)問題，如在道路(lu)兩(liang)側(ce)路(lu)燈(deng)桿上安(an)裝傳感器(qi)，收集城(cheng)市(shi)路(lu)面信(xin)息，檢測空氣質量、光照強度、噪音水平等環境數據(ju)。

7、智慧路燈

嵌入到路(lu)(lu)燈內部的傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)、執(zhi)行器(qi)、計算(suan)(suan)(suan)和存(cun)儲(chu)單元(yuan)可(ke)以組合起來構成邊緣(yuan)(yuan)計算(suan)(suan)(suan)的節點(dian)(dian)，傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)采集的數據(ju)發送到位(wei)于(yu)網(wang)絡(luo)邊緣(yuan)(yuan)的計算(suan)(suan)(suan)和存(cun)儲(chu)節點(dian)(dian)，經過計算(suan)(suan)(suan)將結果返回(hui)給執(zhi)行器(qi)，執(zhi)行器(qi)對路(lu)(lu)燈進(jin)行控制(zhi)，而不(bu)是將數據(ju)發送到位(wei)于(yu)網(wang)絡(luo)邊緣(yuan)(yuan)的云計算(suan)(suan)(suan)中心。這樣(yang)既可(ke)以提(ti)高系(xi)統(tong)的實時性，又可(ke)以減輕云端的壓(ya)力。

8、風力發電

在風力發電機(ji)機(ji)組上布(bu)置邊(bian)緣(yuan)節(jie)點(dian)，實時(shi)收集數據信息。數據信息上傳至工業網關，如風速(su)、啟(qi)動等做優化(hua)，將模型轉化(hua)為算法或者(zhe)規則，即時(shi)控制機(ji)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醫療設備，在緊急情(qing)況下為醫院和醫生(sheng)提供可靠和最(zui)新的患者信息。

10、無人機

邊緣計算使無(wu)(wu)人機能夠檢查數據并(bing)實時響應(ying)數據，廣泛應(ying)用于各種領域，如當無(wu)(wu)人機識別到車禍時，無(wu)(wu)人機可以向附近(jin)的(de)行人提供有(you)價值的(de)信息。

據推測，未來超過50%的數(shu)(shu)據需要在網(wang)絡邊緣側分析、處(chu)理(li)和儲存，邊緣計算將延伸至交通(tong)運(yun)輸(shu)系(xi)統(tong)、智能駕駛、實時觸(chu)覺控制、增強現實等諸多(duo)領(ling)域(yu)，成為(wei)運(yun)營商數(shu)(shu)字化轉型的關(guan)鍵使能技術。