事實(shí)上，邊緣計(jì)算對(duì)于釋放物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)量增加的潛力寄予厚望。到2025年，這個(gè)數(shù)字預(yù)計(jì)將達(dá)到73.1ZB，但是要從中提取價(jià)值，需要對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行有效的分配、管理和分析。邊緣設(shè)備在這里可能有幫助。

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，邊緣計(jì)算已經(jīng)在大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中以這種或那種方式使用。邊緣計(jì)算除了路由器和防火墻外，還允許實(shí)施智能自動(dòng)化和預(yù)測(cè)性維護(hù)，優(yōu)化數(shù)據(jù)生命周期，從而降低成本。雖然智能邊緣是一個(gè)新的應(yīng)用，但它已經(jīng)可以仔細(xì)研究它在工業(yè)、交通、醫(yī)療和其他常見(jiàn)企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案中的表現(xiàn)，以充分利用它。本文指出了哪些環(huán)境需要邊緣計(jì)算，哪些物聯(lián)網(wǎng)邊緣串聯(lián)最有前途，以及如何有效分配物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)中的工作負(fù)荷。

企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案中邊緣設(shè)備的地位。

傳統(tǒng)的企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案架構(gòu)假設(shè)數(shù)據(jù)是從物體上收集的，比如傳送帶上的產(chǎn)品或車(chē)間的設(shè)備；然后傳輸?shù)皆贫诉M(jìn)行進(jìn)一步的處理和分析。在這樣的系統(tǒng)中，邊緣設(shè)備使用傳統(tǒng)的方法——通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分發(fā)數(shù)據(jù)，控制網(wǎng)絡(luò)流量。路由器、防火墻、多路復(fù)用器和交換機(jī)都屬于這類設(shè)備，允許企業(yè)與工業(yè)設(shè)備連接。一般來(lái)說(shuō)，無(wú)論位置如何，他們都允許在整個(gè)企業(yè)范圍內(nèi)建立物聯(lián)網(wǎng)。

對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化解決方案，人工智能在云端產(chǎn)生的想法被發(fā)送回現(xiàn)場(chǎng)，以引發(fā)一些行動(dòng)。當(dāng)然，這種方法缺乏速度和吞吐量，對(duì)于需要處理的廣泛分布式結(jié)構(gòu)和大量數(shù)據(jù)非常重要。這是負(fù)責(zé)處理、分析和操作的智能邊緣設(shè)備的地方。它的優(yōu)點(diǎn)是它與數(shù)據(jù)源的接近，這樣它就可以通過(guò)委托一些基本的決策憑證來(lái)減少延遲。

盡可能靠近物體的智能傳感器和執(zhí)行器、可穿戴設(shè)備、攝像頭等傳感設(shè)備。由于尺寸緊湊，其計(jì)算能力受到限制。

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)只允許有潛在價(jià)值的信息到達(dá)云端。這是物與云之間的橋梁:實(shí)施聚合、預(yù)處理、過(guò)濾數(shù)據(jù)、驗(yàn)證其真實(shí)性和清理原始數(shù)據(jù)。它還為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供管理，以確保分布式結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化。

邊緣服務(wù)器是邊緣大量計(jì)算的環(huán)境的總稱。這個(gè)功能可以由物理服務(wù)器、筆記本電腦、嵌入式系統(tǒng)或電影系統(tǒng)接管。近年來(lái)，這一類別引起了特別關(guān)注，因?yàn)樗试S計(jì)算負(fù)載在整個(gè)系統(tǒng)中重新分配并引入人工智能(AI)。

因此，當(dāng)一些負(fù)載放置在邊緣時(shí)，系統(tǒng)可以節(jié)省與云的通信時(shí)間，從而快速響應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)情況。此外，數(shù)據(jù)提供了更高的可用性、可靠性和安全性，因?yàn)閿?shù)據(jù)不會(huì)超過(guò)本地存儲(chǔ)。為了使這種配置具有成本效益，不允許云超載很重要。

云層混合+邊緣。

由于混合云的主要價(jià)值揭示了在不同環(huán)境下轉(zhuǎn)移工作負(fù)荷的機(jī)會(huì)，因此盡可能自然地將這些基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)展到邊緣解決方案中。通過(guò)連接邊緣設(shè)備，有更多選項(xiàng)可以優(yōu)化工作負(fù)荷。這使得系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)具有成本效益的可擴(kuò)展性和更高的阻力。在混合環(huán)境中，邊緣組件為整個(gè)系統(tǒng)提供了額外的靈活性，而云組件增加了分布式資產(chǎn)之間的一致性。

當(dāng)涉及到大量物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的數(shù)據(jù)時(shí)，無(wú)需深入分析云計(jì)算，就可以通過(guò)將實(shí)時(shí)計(jì)算放在邊緣來(lái)獲得更多的價(jià)值。同時(shí)，云可以作為管理中心，為整個(gè)系統(tǒng)提供透明度。如果有問(wèn)題，不需要向每個(gè)節(jié)點(diǎn)求助，所以混合云+邊緣串聯(lián)可以提高可控性。MicroShift等開(kāi)源項(xiàng)目有助于將Kubernetes等關(guān)鍵任務(wù)平臺(tái)延伸到邊緣并保持一致。

邊緣計(jì)算+人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)。

將人工智能引入邊緣越來(lái)越受歡迎，因?yàn)檫吘売?jì)算可以克服云計(jì)算的速度限制。有時(shí)候，這是實(shí)現(xiàn)人工智能物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的唯一途徑，因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)連接可能不可用，或者需要提高數(shù)據(jù)安全性。無(wú)論如何，它擴(kuò)大了在現(xiàn)場(chǎng)處理原始數(shù)據(jù)的可能性，這對(duì)于時(shí)間緊迫的自動(dòng)解決方案和高度分布式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是不可或缺的。將云計(jì)算納入這個(gè)鏈條不僅耗時(shí)，而且成本高，因?yàn)樗枰罅康馁Y源，如帶寬互聯(lián)網(wǎng)通道、流量和額外的能源。例如，每個(gè)煉油廠都需要處理來(lái)自傳輸出的超信。

邊緣設(shè)備中使用的人工智能算法帶來(lái)了遠(yuǎn)程監(jiān)控、預(yù)測(cè)維護(hù)和高級(jí)自動(dòng)化等新用例。邊緣部署的機(jī)器視覺(jué)繼續(xù)獲得動(dòng)力。然而，在物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)中實(shí)施人工智能需要云和邊緣之間的合作。人工智能的訓(xùn)練仍然在云中進(jìn)行，因?yàn)槲覀冃枰嗟挠?jì)算能力來(lái)進(jìn)行這個(gè)操作，而部署則設(shè)置在邊緣。隨著這種模式的成功，我們可以談?wù)撊斯の锫?lián)網(wǎng)（AIoT）。

邊緣計(jì)算+5G。

邊緣與5G的結(jié)合有望增強(qiáng)邊緣計(jì)算的主要優(yōu)勢(shì)——最大限度地接近實(shí)時(shí)操作。到目前為止，我們還不能談?wù)擃A(yù)期的1毫秒響應(yīng)，但是5G比LTE1快16倍。這一速度使得多種應(yīng)用程序可以輕松部署在云端，例如機(jī)器人實(shí)時(shí)監(jiān)控、無(wú)人機(jī)控制、自動(dòng)駕駛車(chē)輛，甚至遠(yuǎn)程MRP服務(wù)和手術(shù)。20Gbps的峰值數(shù)據(jù)傳輸速率可以創(chuàng)建4k視頻等增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用和處理大量數(shù)據(jù)的方法。

一般而言，5G允許企業(yè)部署更低功耗的邊緣設(shè)備，同時(shí)提供更高的計(jì)算能力。通過(guò)4G或LTE技術(shù)，這種網(wǎng)絡(luò)帶寬允許連接的設(shè)備數(shù)量是4G或LTE技術(shù)的100倍！這種能力為物聯(lián)網(wǎng)最不可思議的應(yīng)用開(kāi)辟了道路，比如黑暗工廠。

能量收集在邊緣計(jì)算中。

隨著企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案的擴(kuò)展，設(shè)備供電問(wèn)題也隨之出現(xiàn)，因?yàn)閭鞲衅骱推渌吘壴O(shè)備可以在無(wú)線或網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍之外運(yùn)行，覆蓋整個(gè)監(jiān)控表面。幸運(yùn)的是，能量收集技術(shù)正在不斷進(jìn)步，為不同的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供不同的能量收集技術(shù)，這將顯著延長(zhǎng)低功耗設(shè)備的電池壽命。例如，基于太陽(yáng)能或振動(dòng)的能量收集系統(tǒng)用于內(nèi)置汽車(chē)設(shè)備，用于汽車(chē)和基礎(chǔ)設(shè)施之間的通信，而光或熱能傳感器的能量收集源已經(jīng)成功應(yīng)用于工作場(chǎng)所的主模式自動(dòng)化。

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標(biāo)簽：邊緣計(jì)算,物聯(lián)網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,物聯(lián)網(wǎng)解決方案,人工智能