邊緣計(jì)算大爆發(fā) 如何“俘獲”物聯(lián)網(wǎng)“芳心”

業(yè)界普遍認(rèn)為，追溯邊緣計(jì)算的起源，應(yīng)該早于云計(jì)算之前。2012年，IBM發(fā)布了擁有“八橫四縱”架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圖，該生態(tài)圖所展示的七層技術(shù)架構(gòu)中有一層就是“邊緣計(jì)算”。盡管在這五六年的時(shí)間里，邊緣計(jì)算并未太大動(dòng)靜，反而讓云計(jì)算好好發(fā)展了一把，但隨著云計(jì)算不足以處理和分析物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備生成的數(shù)據(jù)，蟄伏已久的邊緣計(jì)算終于迎來(lái)大爆發(fā)!

盡管2018年被稱(chēng)為人工智能的爆發(fā)元年，但不可置否的是，在人工智能開(kāi)始滲透至各行各業(yè)的同時(shí)，邊緣計(jì)算也迅速崛起，成為了2018年的又一年度關(guān)鍵詞。

物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理與邊緣計(jì)算大爆發(fā)

CDN(Content Cache(內(nèi)容緩存)是世界公認(rèn)最早的邊緣計(jì)算的原型，通過(guò)AKAMAI與IBM在其WebSphere上提供基于邊緣Edge的服務(wù)，用來(lái)借助緩存數(shù)據(jù)，提高近地節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅?。而隨著技術(shù)的不斷變革，人們?cè)趯?shù)據(jù)在云端進(jìn)行存儲(chǔ)后，開(kāi)始著手在邊緣處進(jìn)行云端存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的計(jì)算工作，CDN的延伸工作“邊緣計(jì)算”由此出現(xiàn)。

廣義來(lái)說(shuō)，邊緣計(jì)算被理解為利用靠近數(shù)據(jù)源的邊緣地帶來(lái)完成的運(yùn)算程序，被認(rèn)為是利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地、按需、便捷地使用共享計(jì)算設(shè)施、存儲(chǔ)設(shè)備、應(yīng)用程序等資源的計(jì)算模式的云計(jì)算的一種形式，兩者都是處理大數(shù)據(jù)的計(jì)算運(yùn)行的方式，在應(yīng)用上并沒(méi)有太大的差別。于是，在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展早期，隨著越來(lái)越多的應(yīng)用遷移到“云”，云計(jì)算成為了最大的受益者。

那么，為什么邊緣計(jì)算在最近幾年的時(shí)間內(nèi)登上了“快車(chē)道”，并呈現(xiàn)出力壓“元計(jì)算”的趨勢(shì)呢?業(yè)界普遍認(rèn)為邊緣計(jì)算的爆發(fā)與物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理息息相關(guān)。

相關(guān)報(bào)告顯示，2018年全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)(包括連接、應(yīng)用、平臺(tái)與服務(wù))規(guī)模將突破千億美元，達(dá)到1036億美元。而到2025年，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)預(yù)計(jì)將突破萬(wàn)億美元，且到2025年全球范圍內(nèi)將會(huì)有18億移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)(Mobile IoT)連接(總共31億蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接)。截止目前，物聯(lián)網(wǎng)已在交通、物流、教育、環(huán)保、醫(yī)療、安防、電力等多個(gè)領(lǐng)域落地開(kāi)花，而“物聯(lián)網(wǎng)+行業(yè)應(yīng)用”的細(xì)分市場(chǎng)在始出現(xiàn)分化的同時(shí)，也促進(jìn)和升級(jí)了芯片、智能識(shí)別、傳感器、區(qū)塊鏈、云計(jì)算等相關(guān)新技術(shù)的迭代演進(jìn)。

從某種程度上來(lái)說(shuō)，云計(jì)算最為互聯(lián)網(wǎng)最重要的平臺(tái)技術(shù)，已經(jīng)能夠建造大型數(shù)據(jù)中心，將大量數(shù)據(jù)集中式存儲(chǔ)和處理，并利用數(shù)據(jù)中心海量機(jī)器的算力來(lái)計(jì)算和解決問(wèn)題。但隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)及升級(jí)，云計(jì)算平臺(tái)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中面臨著海量設(shè)備接入、海量數(shù)據(jù)、帶寬不夠和功耗過(guò)高等高難度挑戰(zhàn)。就目前的帶寬水平來(lái)說(shuō)，還無(wú)法支持設(shè)備到云端之間的數(shù)據(jù)傳輸。

這時(shí)候，不用將數(shù)據(jù)傳至云端，在邊緣側(cè)即可對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的邊緣計(jì)算開(kāi)始出現(xiàn)在眾人眼前，并廣受青睞。IDC在《中國(guó)制造業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)預(yù)測(cè)2016-2020年》報(bào)告中提出，2018年將有40%的數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)進(jìn)行分析、處理與存儲(chǔ)，且到2020年，物聯(lián)網(wǎng)會(huì)有500億感知設(shè)備，50%的計(jì)算會(huì)在邊緣設(shè)備上發(fā)生。

“實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)”是物聯(lián)網(wǎng)的終極目標(biāo)，在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代數(shù)據(jù)處理的 2.0 時(shí)代，不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)催生了對(duì)邊緣計(jì)算的需求。在靠近實(shí)物的邊緣上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、存儲(chǔ)、應(yīng)用后，邊緣計(jì)算不僅解決了設(shè)備與云端數(shù)據(jù)的傳輸問(wèn)題，還能滿(mǎn)足行業(yè)在數(shù)字化變革中的關(guān)鍵需求。

需要提及的是，盡管當(dāng)前邊緣計(jì)算主要應(yīng)用早商業(yè)領(lǐng)域，但需要注意的是，商業(yè)用占據(jù)了整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的半壁江山。也就是說(shuō)，邊緣計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模不可小覷。

而除了物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理需求，這波人工智能技術(shù)的發(fā)展升級(jí)，也在很大程度上也促進(jìn)了邊緣計(jì)算的爆發(fā)。大數(shù)據(jù)應(yīng)用中常常面對(duì)的一個(gè)痛點(diǎn)，就是沒(méi)有采集到合適的數(shù)據(jù)，而邊緣計(jì)算可以為核心服務(wù)器的大數(shù)據(jù)算法提供最準(zhǔn)確，最及時(shí)的數(shù)據(jù)來(lái)源，讓人工智能應(yīng)用發(fā)揮最大的價(jià)值。

多方布局邊緣計(jì)算，邊緣計(jì)算全面開(kāi)花

邊緣計(jì)算巨大的市場(chǎng)空間已成為科技公司下一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)。

在國(guó)外，被業(yè)界稱(chēng)為 “3A”的云計(jì)算三巨頭(包括亞馬遜AWS、微軟AZURE)以及CDN玩家都已在邊緣計(jì)算上進(jìn)行戰(zhàn)略布局。

在中國(guó)，阿里巴巴2018年戰(zhàn)略投入“邊緣計(jì)算”領(lǐng)域;?？低曢_(kāi)啟 AI Cloud+ 行業(yè)解決方案的應(yīng)用，將“云邊融合”技術(shù)植入多個(gè)行業(yè);大華股份為適應(yīng)新形勢(shì)下社會(huì)治安防控體系建設(shè)的要求，定制了一套邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)智能聯(lián)網(wǎng)解決方案;曠視打造“云—邊—端”的業(yè)務(wù)體系，構(gòu)建云邊端協(xié)同的智能安防感知網(wǎng)絡(luò);華為、英特爾、ARM等公司聯(lián)合成立邊緣計(jì)算聯(lián)盟，致力于推動(dòng)各方產(chǎn)業(yè)資源合作，引領(lǐng)邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展……

而除了多方布局邊緣計(jì)算市場(chǎng)，伴隨著物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的日益發(fā)展，邊緣計(jì)算也以其高速精準(zhǔn)的相應(yīng)能力滲透至物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的各行各業(yè)當(dāng)中。根據(jù)Gartner的技術(shù)成熟曲線理論來(lái)說(shuō)，在2015年IoT從概念上而言，已經(jīng)到達(dá)頂峰位置。因此，物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模應(yīng)用也開(kāi)始加速。未來(lái)5-10年內(nèi)IoT會(huì)進(jìn)入一個(gè)應(yīng)用爆發(fā)期，邊緣計(jì)算也隨之被預(yù)期將得到更多的應(yīng)用。

在智能安防領(lǐng)域，除了彌補(bǔ)云計(jì)算相應(yīng)不及時(shí)、功耗高的問(wèn)題，邊緣計(jì)算還滿(mǎn)足了安防行業(yè)在實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、安全與隱私保護(hù)等方面的需求。以視頻監(jiān)控為例，在早期的視頻監(jiān)控技術(shù)當(dāng)中，邊緣計(jì)算被認(rèn)為是一種視頻壓縮及加密技術(shù)，該技術(shù)減少網(wǎng)絡(luò)帶寬，以方便視頻數(shù)據(jù)的傳輸;而隨著第五代視頻監(jiān)控時(shí)代——視頻結(jié)構(gòu)化時(shí)代的提出，視頻監(jiān)控產(chǎn)業(yè)在完成全城智能監(jiān)控、動(dòng)態(tài)人臉布控、人臉識(shí)別及捕捉等環(huán)節(jié)之后，如何從還如何從海量視頻數(shù)據(jù)中迅速挖掘出關(guān)鍵信息已成為視頻結(jié)構(gòu)化時(shí)代的關(guān)鍵問(wèn)題。在這個(gè)時(shí)代中，邊緣計(jì)算成為了強(qiáng)有力的幕后推手及輔助工具，邊緣計(jì)算所帶的云、邊、端架構(gòu)可助力數(shù)據(jù)分層分級(jí)的采集、存儲(chǔ)、計(jì)算和應(yīng)用，提升基于深度學(xué)習(xí)的人臉識(shí)別等人工智能算法的精準(zhǔn)度。同時(shí)，邊緣計(jì)算作為一個(gè)安全高效的計(jì)算平臺(tái)和計(jì)算方式，在后端支撐著智慧城市鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)、裝置傳感器以及搭建系統(tǒng)平臺(tái)等一系列步驟，為安防行業(yè)帶來(lái)更好的應(yīng)用體驗(yàn)。

邊緣計(jì)算時(shí)的AI終端產(chǎn)品一直是業(yè)界的一大發(fā)力點(diǎn)之一，而隨著人工智能的出現(xiàn)，AI終端產(chǎn)品如AI芯片也變成了現(xiàn)實(shí)。AI芯片也被稱(chēng)為AI加速器或計(jì)算卡，即專(zhuān)門(mén)用于處理人工智能應(yīng)用中的大量計(jì)算任務(wù)的模塊。AI芯片可以讓人工智能軟件的效率達(dá)到最高，這對(duì)計(jì)算實(shí)時(shí)性要求高的邊緣計(jì)算設(shè)備至關(guān)重要。在去年的北京安博會(huì)中，“天、寒、地、鑒”等AI芯片公司紛紛推出了不少AI芯片產(chǎn)品，這些產(chǎn)品不乏有針對(duì)邊緣計(jì)算應(yīng)用的芯片及開(kāi)發(fā)板、計(jì)算棒等算力產(chǎn)品，有助于開(kāi)發(fā)者完成各種類(lèi)型的AI應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)。

甚至在智能家居行業(yè)中，智能家居不同產(chǎn)品之間互動(dòng)場(chǎng)景的定義，都需要邊緣計(jì)算。此時(shí)的邊緣計(jì)算充當(dāng)網(wǎng)關(guān)亦或是中控系統(tǒng)，通過(guò)云計(jì)算與邊緣計(jì)算協(xié)同設(shè)備之間的互聯(lián)互通、場(chǎng)景控制需要。

……

當(dāng)然，現(xiàn)階段的邊緣計(jì)算不僅僅只發(fā)力于安防行業(yè)、AI芯片以及智能家居行業(yè)，可穿戴設(shè)備、無(wú)人機(jī)、機(jī)器人、車(chē)聯(lián)網(wǎng)(自動(dòng)駕駛)、油氣遠(yuǎn)程監(jiān)控、汽車(chē)自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域都已經(jīng)出現(xiàn)了它的蹤跡。

或許我們還可以這樣認(rèn)為，從上游的芯片、圖像傳感器，到中游的邊緣計(jì)算解決方案、產(chǎn)品、平臺(tái)，再到下游的對(duì)接應(yīng)用層，邊緣計(jì)算不僅全面落地，還給整個(gè)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了全鏈?zhǔn)阶兓?/p>

云邊融合已成未來(lái)趨勢(shì)，但痛點(diǎn)依舊存在

未來(lái)邊緣計(jì)算將如何更好地推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展?當(dāng)前業(yè)界給出的答案是“云邊融合”。

有人認(rèn)為，“如果把云計(jì)算比作整個(gè)計(jì)算機(jī)智能系統(tǒng)的大腦。那么邊緣計(jì)算就是這個(gè)系統(tǒng)的眼睛耳朵和手腳。核心服務(wù)器讓智能系統(tǒng)具有很強(qiáng)的人工智能，但是如果這個(gè)人工智能是聾子瞎子，它也發(fā)揮不了太大的作用。邊緣計(jì)算和云計(jì)算的結(jié)合讓整個(gè)智能系統(tǒng)不但頭腦清楚，而且耳聰目明，手腳靈便?！?/p>

也就是說(shuō)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，云邊融合是必然趨勢(shì)。云計(jì)算提供強(qiáng)大的全局結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)推理分析和資源管控力，邊緣計(jì)算則提供快速、敏捷、高效、精準(zhǔn)的實(shí)時(shí)響應(yīng)。兩者互補(bǔ)，將驅(qū)動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用邁入全新層次。

的確，邊緣計(jì)算可以極大擴(kuò)張電腦及網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備量級(jí)，并與5G網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模應(yīng)用結(jié)合將徹底釋放IOT行業(yè)的潛能。但此時(shí)我們也需要提及一點(diǎn)，邊緣計(jì)算并非完美無(wú)缺，與IT的其他方面一樣，邊緣計(jì)算也有自己的一套網(wǎng)絡(luò)安全威脅和漏洞，這些風(fēng)險(xiǎn)包括訪問(wèn)設(shè)備的弱密碼、不安全的通信以及物理安全風(fēng)險(xiǎn)。而除了安全問(wèn)題，當(dāng)前邊緣計(jì)算的發(fā)展，還受到聯(lián)接的海量與異構(gòu)、業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性、應(yīng)用的智能性以及數(shù)據(jù)優(yōu)化等多方面的制約。

但可以期待的是，隨著邊緣計(jì)算機(jī)制的逐步完善，所有難題都將被攻克，而邊緣計(jì)算也將為物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)以及人工智能市場(chǎng)帶來(lái)最優(yōu)的應(yīng)用效果。未來(lái)，一切可期!