­　　（原標題：What Is Edge Computing?）

­　　8月15日消息，知名創(chuàng)投調(diào)研機構CB Insights撰文詳述了邊緣計算的發(fā)展和應用前景。文章稱，云計算已經(jīng)不足以即時處理和分析由物聯(lián)網(wǎng)設備、聯(lián)網(wǎng)汽車和其他數(shù)字平臺生成或即將生成的數(shù)據(jù)，這個時候邊緣計算能夠派上用場。該技術擁有著應用于諸多行業(yè)領域和發(fā)揮巨大作用的潛力。

­　　以下是文章主要內(nèi)容：

­　　有時更快的數(shù)據(jù)處理是一種奢侈——有時它生死攸關。

­　　例如，自動駕駛汽車本質(zhì)上是一臺裝有輪子的高性能計算機，它通過大量的傳感器來收集數(shù)據(jù)。為了使得這些車輛能夠安全可靠地運行，它們需要立即對周圍的環(huán)境做出反應。處理速度的任何延遲都有可能是致命的。雖然聯(lián)網(wǎng)設備的數(shù)據(jù)處理現(xiàn)在主要是在云端進行的，但在中央服務器之間來回傳送數(shù)據(jù)可能需要幾秒鐘的時間。這一時間跨度太長了。

­　　邊緣計算則讓自動駕駛汽車更快速地處理數(shù)據(jù)成為可能。這種技術使得聯(lián)網(wǎng)設備能夠處理在“邊緣”形成的數(shù)據(jù)，這里的“邊緣”是指位于設備內(nèi)部或者與設備本身要近得多的地方。

­　　據(jù)估計，到2020年，每人每天平均將產(chǎn)生1.5GB的數(shù)據(jù)量。隨著越來越多的設備連接到互聯(lián)網(wǎng)并生成數(shù)據(jù)，云計算可能無法完全處理這些數(shù)據(jù)——尤其是在某些需要非?？焖俚靥幚頂?shù)據(jù)的使用場景當中。

­　　邊緣計算是云計算以外的另一種可選解決方案，未來它的應用范圍很有可能將遠不止是無人駕駛汽車。

­　　包括亞馬遜、微軟和谷歌在內(nèi)的一些科技巨頭都在探索“邊緣計算”技術，這可能會引發(fā)下一場大規(guī)模的計算競賽。雖然亞馬遜云服務Amazon Web Services（AWS）在公共云領域仍然占據(jù)主導地位，但誰將成為這個新興的邊緣計算領域的領導者仍有待觀察。

­　　在本文中，我們將深入探討什么是邊緣計算，與該技術相關的優(yōu)勢，以及它在各行各業(yè)中的應用。

­　　一個充滿變化的計算領域

­　　在了解邊緣計算之前，我們必須先來看看它的前身——云計算——是如何為遍布全球的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設備鋪平道路的。

­　　云計算賦能互聯(lián)世界

­　　從可穿戴設備到聯(lián)網(wǎng)廚房電器，聯(lián)網(wǎng)設備可以說無處不在。據(jù)估計，到2019年，全球物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將超過1.7萬億美元，較2013年的4860億美元增長逾兩倍。

­　　因此，云計算——許多智能設備連接到互聯(lián)網(wǎng)來運作的過程——已經(jīng)成為一種越來越主流的趨勢。

­　　云計算使得公司能夠在自己的物理硬件之外，通過遠程服務器網(wǎng)絡（俗稱“云”）存儲和處理數(shù)據(jù)（以及其他的計算任務）。

­　　例如，你可以選擇使用蘋果的iCloud云服務來備份你的智能手機，然后你可以通過另一個聯(lián)網(wǎng)設備（比如你的臺式電腦）檢索智能手機里的數(shù)據(jù)，方法是登錄你的賬戶連接到云。你的信息不再受到智能手機或臺式機的內(nèi)部硬盤容量的限制。

­　　這只是眾多云計算用例之一。另一個例子是通過Web端或移動瀏覽器來訪問各種完整的應用程序。由于云計算越來越受歡迎，它吸引了亞馬遜谷歌、微軟和IBM等大型科技公司入局。據(jù)私有云管理公司RightScale于2018年進行的一項調(diào)查顯示，在主要的公共云提供商當中，亞馬遜AWS和微軟Azure分列第一和第二。

­　　圖示：越來越多的企業(yè)在公共云上運行應用程序

­　　但是集中式云計算并不適合所有的應用程序和用例。邊緣計算則能夠在傳統(tǒng)云基礎設施可能難以解決的領域提供解決方案。

­　　向邊緣計算的轉變

­　　在我們到處充斥著數(shù)據(jù)的未來，將有數(shù)十億部設備連接到互聯(lián)網(wǎng)，因此更快更可靠的數(shù)據(jù)處理將變得至關重要。

­　　近年來，云計算的整合和集中化性質(zhì)被證明具有成本效益和靈活性，但物聯(lián)網(wǎng)和移動計算的興起給網(wǎng)絡帶寬帶來了不小的壓力。

­　　最終，并不是所有的智能設備都需要利用云計算來運行。在某些情況下，這種數(shù)據(jù)的往返傳輸能夠——也應該——避免。

­　　由此，邊緣計算應運而生。

­　　根據(jù)CB Insights的市場規(guī)模量化工具，到2022年，全球邊緣計算市場規(guī)模預計將達到67.2億美元。雖然這是一個新興領域，但在云計算覆蓋的一些領域，邊緣計算的運行效率可能要更高。

­　　邊緣計算使得數(shù)據(jù)能夠在最近端（如電動機、泵、發(fā)電機或其他的傳感器）進行處理，減少在云端之間來回傳輸數(shù)據(jù)的需要。

­　　市場研究公司IDC稱，邊緣計算被描述為“微型數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)狀網(wǎng)絡，在本地處理或存儲關鍵數(shù)據(jù)，并將所有接收到的數(shù)據(jù)推送到中央數(shù)據(jù)中心或云存儲庫，其覆蓋范圍不到100平方英尺”。

­　　例如，一列火車可能包含可以立即提供其發(fā)動機狀態(tài)信息的傳感器。在邊緣計算中，傳感器數(shù)據(jù)不需要傳輸?shù)交疖嚿匣蛘咴贫说臄?shù)據(jù)中心，來查看是否有什么東西影響了發(fā)動機的運轉。

­　　本地化數(shù)據(jù)處理和存儲對計算網(wǎng)絡的壓力更小。當發(fā)送到云的數(shù)據(jù)變少時，發(fā)生延遲的可能性——云端與物聯(lián)網(wǎng)設備之間的交互導致的數(shù)據(jù)處理延遲——就會降低。

­　　這也讓基于邊緣計算技術的硬件承擔了更多的任務，它們包含用于收集數(shù)據(jù)的傳感器和用于處理聯(lián)網(wǎng)設備中的數(shù)據(jù)的CPU或GPU。

­　　隨著邊緣計算的興起，理解邊緣設備所涉及的另一項技術也很重要，它就是霧計算。

­　　邊緣計算具體是指在網(wǎng)絡的“邊緣”處或附近進行的計算過程，而霧計算則是指邊緣設備和云端之間的網(wǎng)絡連接。

­　　換句話說，霧計算使得云更接近于網(wǎng)絡的邊緣；因此，根據(jù)OpenFog的說法，“霧計算總是使用邊緣計算，而不是邊緣計算總是使用霧計算。”

­　　說回我們的火車場景：傳感器能夠收集數(shù)據(jù)，但不能立即就數(shù)據(jù)采取行動。例如，如果一名火車工程師想要了解火車車輪和剎車是如何運行的，他可以使用歷史累計的傳感器數(shù)據(jù)來預測零部件是否需要維修。

­　　在這種情況中，數(shù)據(jù)處理使用邊緣計算，但它并不總是即時進行的（與確定引擎狀態(tài)不同）。而使用霧計算，短期分析可以在給定的時間點實現(xiàn)，而不需要完全返回到中央云。

­　　圖示：云計算、霧計算與邊緣計算

­　　因此，要記住的是，雖然邊緣計算給云計算帶來補充，并且與霧計算一起非常緊密地運作，但它絕不是二者的替代者。

­　　邊緣計算的優(yōu)勢

­　　雖然邊緣計算是一個新興的領域，但是它擁有一些顯而易見的優(yōu)點，包括：

­　　·實時或更快速的數(shù)據(jù)處理和分析：數(shù)據(jù)處理更接近數(shù)據(jù)來源，而不是在外部數(shù)據(jù)中心或云端進行，因此可以減少遲延時間。

­　　·較低的成本：企業(yè)在本地設備的數(shù)據(jù)管理解決方案上的花費比在云和數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡上的花費要少。

­　　·網(wǎng)絡流量較少：隨著物聯(lián)網(wǎng)設備數(shù)量的增加，數(shù)據(jù)生成繼續(xù)以創(chuàng)紀錄的速度增加。因此，網(wǎng)絡帶寬變得更加有限，讓云端不堪重負，造成更大的數(shù)據(jù)瓶頸。

­　　·更高的應用程序運行效率：隨著滯后減少，應用程序能夠以更快的速度更高效地運行。

­　　削弱云端的角色也會降低發(fā)生單點故障的可能性。

­　　例如，如果一家公司使用中央云來存儲它的數(shù)據(jù)，云一旦宕機，那么數(shù)據(jù)將無法訪問，直至問題得到修復——公司可能因而蒙受嚴重的業(yè)務損失。

­　　2016年，Salesforce網(wǎng)站的北美14站點（又名NA14）宕機超過24個小時。客戶無法訪問用戶數(shù)據(jù)，從電話號碼到電子郵件等等，業(yè)務運營遭受嚴重的破壞。

­　　此后，Salesforce將它的物聯(lián)網(wǎng)云轉移到亞馬遜的AWS上，但是這次宕機事件凸顯了僅僅依賴云的一大弊病。

­　　減少對云的依賴也意味著某些設備可以穩(wěn)定地離線運行。這在互聯(lián)網(wǎng)連接受限的地區(qū)尤其能夠派上用場——無論是在嚴重缺乏網(wǎng)絡服務的特定地區(qū)，還是油田等通常無法訪問的偏遠地區(qū)。

­　　邊緣計算的另一個關鍵優(yōu)勢與安全性和合規(guī)性有關。隨著政府越來越關注企業(yè)如何利用消費者的數(shù)據(jù)，這一點尤為重要。

­　　歐盟（EU）最近實施的《通用數(shù)據(jù)保護條例》（GDPR）就是一例。該條例旨在保護個人可識別信息免遭數(shù)據(jù)濫用。

­　　由于邊緣設備能夠在收集和本地處理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)不必傳輸?shù)皆贫?。因此，敏感信息不需要?jīng)由網(wǎng)絡，這樣要是云遭到網(wǎng)絡攻擊，影響也不會那么嚴重。

­　　邊緣計算還能夠讓新興聯(lián)網(wǎng)設備和舊式的“遺留”設備之間實現(xiàn)互通。它將舊式系統(tǒng)使用的通信協(xié)議“轉換成現(xiàn)代聯(lián)網(wǎng)設備能夠理解的語言”。這意味著傳統(tǒng)工業(yè)設備可以無縫且高效地連接到現(xiàn)代的物聯(lián)網(wǎng)平臺。