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邊緣計算:是流行詞還是未來?

 2020-11-20 11:21  來源: A5專欄   我來投稿 撤稿糾錯

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市場研究&咨詢公司Grand View Research預測,「即使在冠狀病毒在全球肆虐的背景下,邊緣計算以及5G網(wǎng)絡市場最終也將出現(xiàn)顯著增長。到2027年,邊緣計算解決方案的市場規(guī)模將從35億美元增長到434億美元?!?/p>

隨著5G商用化進程的推進,邊緣計算正式站上了市場的風口,成為一股不可阻擋的技術趨勢。

也有業(yè)內(nèi)人士認為,邊緣計算的高增長,有可能會在計算領域上演“中心走向邊緣,邊緣走向中心”的一幕。誠然,這樣的論斷并非“空穴來風”。

日前,全球邊緣計算大會在北京成功召開,在該領域率先展開布局的阿里云、百度智能云、華為等互聯(lián)網(wǎng)科技廠商的專家接連出場,大談自家的邊緣計算布局和發(fā)展。市場的追捧似乎正如此前聯(lián)想集團CTO芮勇博士所介紹的,“在行業(yè)智能化新需求的拉動下,‘邊緣’正在變得越來越‘主流’。”

那么,在風口之下,邊緣計算的未來清晰了嗎?

起源

施巍松教授是邊緣計算的早期提出者之一和主要倡導者,也是國際邊緣計算研討會的創(chuàng)始人。

在評上美國終身教授之前,施巍松一直主攻功耗(energy efficiency)方向的研究。2008年,他開始思考,彼時的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)受到非常高的重視,但是耗電很大,如何才能進一步的解決數(shù)據(jù)中心的節(jié)能問題。

于是,他和他的團隊開始了有關數(shù)據(jù)中心的節(jié)能研究,并在隨后幾年內(nèi)取得了不錯的研究成果和行業(yè)影響力。這在當時,Google等國際頂尖科技企業(yè)也同步開了這方面的研究。

那么,這與邊緣計算有什么關系呢?

隨著施巍松與其團隊在數(shù)據(jù)中心層面,也就是后面常說的云端領域做了諸多的研究,積累了經(jīng)驗,他開始順著這個思路,去思考下一步去哪里執(zhí)行數(shù)據(jù)計算。

2014年左右,施巍松開始關注邊緣計算。也是從這個時候,他和他的團隊嘗試著想要把計算推行到邊緣。而此時正是邊緣計算從技術儲備期向快速增長期過渡的階段,自此,邊緣計算進入行業(yè)視野,相關論文增長10余倍,得到了前所未有的快速發(fā)展。

同時,這樣的研究轉(zhuǎn)變,在施巍松看來,是相當于之前的項目延伸。盡管當前對于邊緣計算還有沒有完全確定的概念定義,但是基于云計算與邊緣計算的協(xié)同關系,也存在部分業(yè)內(nèi)人士將邊緣計算看作是云計算的補充和延伸。

誠然,這樣的觀點存在爭議。但是,在此,我們依舊可以將其用以理解邊緣計算。在目前的互聯(lián)網(wǎng)科技企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)解決方案中,云邊端一體化的思路往往是主流。

從市場的角度來看,將云計算與邊緣計算結(jié)合理解,更有助于我們?nèi)フJ知。實際上,不管如何看待云計算與邊緣計算兩者的關系,后者的發(fā)展也或多或少可以歸結(jié)于前者的推動。

在數(shù)字時代,物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的快速發(fā)展和云服務的推動,日常的生活往往會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)需要收集、處理和分析,以支持智能設備的工作和智慧服務的開展。

當云計算無法很好的解決現(xiàn)有的數(shù)據(jù)計算問題,邊緣計算也就順勢推出,成為技術的另一個選擇。

在云端與終端之間,這是一個居中取優(yōu)的概念。 施巍松在他的論文《Edge Computing:Vision and Challenges》對“邊緣計算”如此定義——

「邊緣計算是指允許計算在網(wǎng)絡邊緣,代表云服務的下游數(shù)據(jù)和代表物聯(lián)網(wǎng)服務的上游數(shù)據(jù)上執(zhí)行的使能技術。在這里,我們將“邊緣”定義為沿著數(shù)據(jù)源和云數(shù)據(jù)中心之間的路徑的任何計算和網(wǎng)絡資源?!?/p>

簡單理解,“邊緣”是相對的,位于靠近智能終端(也就是數(shù)據(jù)的源頭)的網(wǎng)絡一側(cè)就是邊緣。智能終端產(chǎn)生的部分數(shù)據(jù)不再經(jīng)過網(wǎng)絡到達云端處理,直接在本土邊緣進行計算和存儲,從而降低了時間延遲和網(wǎng)絡負荷,并保障了數(shù)據(jù)的安全隱私。

這是邊緣計算相對于云計算的優(yōu)越性。也正是基于這些優(yōu)勢,邊緣計算在今天受到越來越多的科技企業(yè)關注和重視,逐步投入邊緣計算領域研究。

流行

在施巍松教授看來,目前邊緣計算領域取得最大的突破在于應用場景逐漸清晰化。所謂有的放矢,不管是我們理解邊緣計算的概念,或是認知邊緣計算的優(yōu)勢,實際上都是基于場景應用來判斷的。

而推動邊緣計算發(fā)展的,是在5G、AI、大數(shù)據(jù)、云計算等新技術的支持下,物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應用的成熟,隨之而來是智能家居、智慧城市、智慧交通、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等場景的建設大步開展,實時計算需求的爆發(fā),直接大幅提升了邊緣計算的應用需求。

據(jù)數(shù)據(jù)顯示,2019年全球物聯(lián)網(wǎng)設備聯(lián)網(wǎng)數(shù)達107億個,同增17.58%,預計2020年有望同比增長19%達127億個,2025年物聯(lián)網(wǎng)設備聯(lián)網(wǎng)數(shù)有望達到252億個。不難發(fā)展,邊緣計算的發(fā)展有著足夠扎實的基礎場景支持。

而這些場景,正是當前互聯(lián)網(wǎng)科技公司競相角逐的領域。隨著場景建設起步,邊緣計算的關注與重視也就“水到渠成”,進而發(fā)生了從過去的云端一體化到現(xiàn)在的云邊端一體化的思路轉(zhuǎn)變。

這樣思路也決定了互聯(lián)網(wǎng)科技廠商們習慣于將邊緣計算定義為云能力在邊緣端的拓展。譬如,阿里的物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算(Link IoT Edge),實際上便是阿里云功能向邊緣端的下沉,基本繼承了阿里云在安全、存儲、計算、人工智能等方面的能力。

云能力像這樣下沉到邊緣,進而又可以在本地范圍搭建自閉環(huán)的管理系統(tǒng),實現(xiàn)本地自治。騰訊云的邊緣智能數(shù)據(jù)處理(IoT EIDP)便支持客戶將AI算法容器部署在邊緣硬件平臺,進而實現(xiàn)離線AI計算,在確保數(shù)據(jù)反饋迅速、降低運營成本的同時,也保障了智慧運算的隱私安全。

總的來說,邊緣計算在場景應用中的優(yōu)勢非常顯著,承接云計算能力,它甚至可以解決云計算深受詬病的問題,譬如客戶最忌憚的數(shù)據(jù)安全、隱私等等。

可以說,邊緣計算的流行并非無端起風,在云邊協(xié)同的理念,云計算有多么火熱,邊緣計算便能追隨跟上,成為下一個技術布局的重點。

當然,伴隨著兩個技術的差異化,即云計算的集中化與邊緣計算的分布式,未來后者的熱度甚至可以超越前者,成為更加廣泛的選擇。

但是,這也是僅是面向未來的預想。在當下,邊緣計算發(fā)展的桎梏還須解決云邊協(xié)同的技術問題和部署問題。

譬如,邊緣節(jié)點需要與其他節(jié)點整合,與云中心聯(lián)動,數(shù)據(jù)資源如何進行篩選、遷移,都是需要解決的關鍵問題。而邊緣節(jié)點之間、邊緣與中心之間也都需要一個統(tǒng)一的底層傳輸網(wǎng)絡支持,涉及到的協(xié)議棧優(yōu)化、私有協(xié)議以及動態(tài)選路和組網(wǎng)技術都需要面對。

那么,解決這一系列問題的前提都在于對云計算的深入理解,阿里云與百度智能云都傾向于擁抱云原生的理念。其中,阿里云主要利用云原生實現(xiàn)資源的抽象和納管,以容器作為主要的服務載體,來實現(xiàn)內(nèi)外部業(yè)務的交付。

未來

百度智能云對于云計算與邊緣計算的理解很是有趣,也好理解。其認為,「云計算是數(shù)據(jù)跟著計算走,而邊緣計算是計算跟著數(shù)據(jù)走?!?/p>

這種理解也直接推動了百度智能云基于CDN節(jié)點網(wǎng)絡來打造自家的邊緣計算產(chǎn)品BEC(Baidu Edge Computing),以此搭建云+邊+端一體的分布式計算架構(gòu)。

誠然,跟著數(shù)據(jù)走的另一面,本身也就意味著分布式的計算布局。而在現(xiàn)實的應用中,如果所有的終端設備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都“一股腦兒”的經(jīng)過網(wǎng)絡到達云端處理,很難實時滿足越來越嚴苛的數(shù)據(jù)處理需求。

在萬物互聯(lián)的數(shù)據(jù)時代,快速處理數(shù)據(jù)是一項至關重要的能力。

以場景來看,在智慧交通方面,華為云的IoT邊緣(IoT Edge)需要實時提供碰撞告警、紅綠燈相位推送、車流量感知及控制等智能服務,皆是需要場景之下快速的數(shù)據(jù)處理和反饋能力。

以體驗來看,在視頻觀看方面,愛奇藝應用百度智能云邊緣計算節(jié)點BEC后,分發(fā)到用戶側(cè)觀看速度提升了20%,用戶體驗有了25%的優(yōu)質(zhì)提升。可見,邊緣計算節(jié)點支持的分發(fā)能力往往就是影響你下飯觀影體驗的一個重要因素。

事實上,計算發(fā)展至今,在社會運作過程的影響越來越大。在2016年,浪潮王恩東院士便提出,“融合是未來趨勢,融合的結(jié)果是‘一切皆計算’。”

多年以來,在邊緣計算的流行風口上,我們看到的恰恰是這樣一個技術融合(5G、AI、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等等)、應用融合、場景融合的趨勢,而融合也最終推動了計算的另一個范式,即邊緣計算走上更高的發(fā)展水平。

當我們篤定,未來屬于計算,那么或許我們也可以回答,邊緣計算的未來,清晰嗎?

答案,是肯定的。

參考文獻

1. 李克暢:邊緣云面臨的核心挑戰(zhàn)

2. 施巍松丨邊緣計算的發(fā)展歷程

3. 專訪邊緣計算早期提出者施巍松教授—探訪邊緣計算的前世今生

*本文圖片均來源于網(wǎng)絡

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文丨陳選濱

來源丨智能相對論(aixdlun)

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    云計算應用

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