深度丨形态之变:边缘计算的昨天 今天 明天

2021-11-25 10:05:23
方文三
云计算
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随着集成电路的出现,计算机体积沿着摩尔定律的轨迹不断缩小,计算成本不断降低,计算的形态也从多用户分时共享为主流变为了独占资源的个人计算机为主流。

谈到边缘计算的演进,边缘计算的诞生可以追溯到1998年,当时的行业领袖们就已经开始思考如何在靠近数据的边缘增加数据处理的能力。

从2009年开始,从强调云服务器的功能下行,到万物互联服务的功能上行,一直到2013年正式提出了边缘计算的概念,边缘计算的发展历经了一系列探索和架构的演变。

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边缘计算的形态之变

①共享到独占

在计算机发展初期,由于高昂的成本,计算机主要用于大型科学实验,大型机的计算采用了多用户共享的模式。

而随着集成电路的出现,计算机体积沿着摩尔定律的轨迹不断缩小,计算成本不断降低,计算的形态也从多用户分时共享为主流变为了独占资源的个人计算机为主流。

②本地到云端

随着计算机网络和通信技术的不断发展,计算机再也不仅仅是数据存储和运算的载体,而是承担了越来越多的信息传输和交互任务。

越来越多的计算业务得以通过网络实现,从而一步步形成了如今云计算的形态。

③云端到边缘

随着智能手机、可穿戴设备等智能化计算设备的普及,以及高清视频、人工智能算法等需求的涌现,各类游戏、应用、视频业务对于数据和实时性的要求越来越高。

随着5G/6G、Wi-Fi 6等通信技术和标准的快速发展,用户端到网络接入端的直接延迟可以降到个位数毫秒级。

计算资源从云中心下降到靠近用户的网络边缘设备(如移动无线基站、家用路由等),则成为实现大规模实时计算的必然要求。

根据Gartner的预测,到2023年底,50%以上的大型企业将至少部署6个用于物联网或沉浸式体验的边缘计算应用,而2019年这一数字不足1%,并且到2025年,75%的数据将产生在边缘。

Grand View Research的报告也指出,到2028年,全球边缘计算市场复合增速将达到38.4%,规模将达到611亿美元。

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关于空间距离与网络距离的统一

边缘计算是要将空间距离或网络距离上与用户临近的这些独立分散的资源统一起来,为应用提供计算、存储和网络服务。

网络距离近:由于网络规模缩小,带宽、延迟、抖动等不稳定因素都易于控制与改进。

空间距离近:边缘计算资源与用户处在同一个情景之中,根据这些情景信息可以为用户提供个性化的服务。

空间距离与网络距离有时可能并没有关联,但应用可以根据自己的需要来选择合适的计算节点。

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解决应用场景所面临的挑战

①时延:对于工业物联网、智慧医疗等对时延高度敏感的场景,边缘计算可提供现场毫秒级的低时延服务。

②带宽:在边缘侧即可对海量设备数据进行处理、清洗、过滤,大大节省带宽,减轻云端压力。

③连接:借助边缘计算的边缘自治、离线处理能力,可在弱网和断网的情况下保证本地业务持续稳定运行,并在网络恢复后快速重连云端。

④安全:关键数据可通过边缘计算下沉到本地处理,实现数据不出场保障安全。

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合作是开启边缘计算优势的关键

为了充分实现边缘计算的价值,需要一组不同的硬件和基础设施提供商、边缘计算设备制造商、行业独立软件供应商等。

共同努力实现基于开放标准和云本地解决方案,从而能够大规模地自主管理边缘计算应用程序。

合作伙伴的协作对于帮助客户将他们的云计算扩展到边缘是至关重要的,这使得集成广泛的解决方案变得更加容易,而不必担心供应商锁定。

开放的系统创造了一个公平的竞争环境,在这个环境中,来自市场各个方面的供应商和合作伙伴可以增加边缘计算对整个生态系统的价值和效用。

在这个环境中,可以创建有利于业务结果的价值链,并实现良性循环。

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2021年及以后的边缘计算

边缘计算将推动电信、工业4.0、零售、保险、工人安全、农业、医疗等领域的创新。

AT&T、Verizon和沃达丰等公司利用这项技术来利用离数据产生地点更近的洞见。

有许多因素将在边缘计算的未来发挥作用。

随着企业越来越多地合作开发支持该技术的开放生态系统,从而使客户更容易将其集成为其整体混合云战略的一部分,边缘计算将在2021年为企业带来更多价值。

从技术角度来说,技术体系发展的脉络逐渐清晰化,包括边缘智能、边云协同、算力网络等技术框架渐渐形成,而不再是早期的混沌状态;

从商业层面来看,今天的边缘计算在运营商、电力能源、工业制造、智能交通、智慧城市、数字文娱等领域已经有较多成功实践,并且发挥出了显著的商业价值。

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边缘计算成计算架构演进的必然

从集中式单体计算到分布式网联计算,再到异构、协同、全面泛在的智能计算,边缘计算是必不可少的关键组成部分和演进的必然趋势。

边缘计算将促使整个社会的信息系统,走向集中和边缘相折中的、科学的、最优化的匹配,而它所释放的能力空间是无限的。

在未来,移动逻辑越发重要,以移动为中心的生态系统加速了电子商务、游戏业、短视频和社交娱乐等行业的蓬勃发展。

理解边缘计算的所有形式和因素

在所有情况下,边缘计算主要的优势在于无论客户希望在哪里部署都可以实施。

无论其具体位置、规模或工作量如何,边缘计算都是实现成功业务成果的一种手段。

边缘计算使智能应用程序和设备在创建数据时几乎可以立即响应数据,从而消除了延迟时间。

智能设备的快速普及推动了对边缘计算战略的需求。

无论是在企业还是工业领域,还是个人生活中,我们都会引入网络系统。随着采用速度的加快,越来越多的业务模型正在被创建,这在以前是不存在的。

降低延迟在边缘计算中扮演着重要的角色。在任何情况下,感应和响应之间的延迟都要非常低。

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结尾

边缘计算的思想无处不在。我们的生活,一切皆是计算。

以前,算力不足,大家都喜欢搞集中式。现在,算力强大,连接力强大,算力开始灵活流动,演变出了边缘计算,开启了一个全新的应用场景。

未来,云计算、边缘计算和端计算将会长期共存,相辅相成,形成繁荣的算力生态。借助它们,我们将更快地实现产业的数字化智能化转型。

部分资料参考:大数据DT:《什么是边缘计算?它是怎样火起来的?》,机器之心Pro:《中国惠普周信宏:AI基础设施——边缘计算演进及趋势》,环球网:《姚建铨院士:“4 3 2 1”维度立体阐述边缘计算》

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