人類已經(jīng)一只腳踏進(jìn)了5G時(shí)代,5G時(shí)代也將是邊緣計(jì)算的時(shí)代。邊緣計(jì)算是旨在網(wǎng)絡(luò)邊緣提供IT服務(wù)環(huán)境和云計(jì)算能力,以減少網(wǎng)絡(luò)操作和服務(wù)交付的時(shí)延。
目前,只有不到5%的大型企業(yè)使用邊緣計(jì)算來支持物聯(lián)網(wǎng)或沉浸式體驗(yàn)。但這一比例會(huì)迅速增長(zhǎng),Gartner最新報(bào)告《Exploring the Edge: 12 Frontiers of Edge Computing》顯示,到2021年底將有超過50%的大型企業(yè)部署至少一個(gè)邊緣計(jì)算應(yīng)用;到2023年底,50%以上的大型企業(yè)將至少部署6個(gè)用于物聯(lián)網(wǎng)或沉浸式體驗(yàn)的邊緣計(jì)算應(yīng)用,而2019年這一數(shù)字甚至不足1%。
為什么選擇邊緣計(jì)算
客戶調(diào)查顯示,有四個(gè)獨(dú)特的驅(qū)動(dòng)因素推動(dòng)企業(yè)采用邊緣計(jì)算拓?fù)洹?/p>
Gartner 最新報(bào)告
12個(gè)邊緣計(jì)算應(yīng)用分類
Gartner根據(jù)人、事物和業(yè)務(wù)之間的交互定義了12類邊緣計(jì)算應(yīng)用。其中一部分交互是雙向的,例如沉浸式體驗(yàn)、系統(tǒng)自動(dòng)化;一部分是單向的,例如數(shù)據(jù)/事件報(bào)告、客戶端內(nèi)容交付。這些分類可以幫助I&O(基礎(chǔ)設(shè)施/運(yùn)營(yíng))領(lǐng)導(dǎo)者識(shí)別各種應(yīng)用中的潛在機(jī)會(huì),并構(gòu)建有意義的策略。
1 系統(tǒng)自動(dòng)化
物與物可以交互,尤其是提供信息的傳感器和作用于信息的執(zhí)行器。物也可以和全功能系統(tǒng)交互,比如無人機(jī)或網(wǎng)格中的自組織機(jī)器人。
工業(yè)自動(dòng)化
自動(dòng)駕駛汽車/無人機(jī)
家庭自動(dòng)化
邊緣計(jì)算可以減少遠(yuǎn)程分析和決策的需要,避免帶寬壓力和延遲;它還可以幫助實(shí)現(xiàn)當(dāng)前手動(dòng)工作的自動(dòng)化,減少遠(yuǎn)程的現(xiàn)場(chǎng)工作人員;邊緣計(jì)算可以滿足以毫秒甚至微秒為單位的需要快速響應(yīng)的需求,特別是在健康和安全等關(guān)鍵場(chǎng)所,比如醫(yī)院或電力公司。
2 沉浸式交互
實(shí)現(xiàn)人與物之間的雙向數(shù)字交互,包括報(bào)告、控制、甚至是協(xié)作。
按需提供信息的智能助手
混合現(xiàn)實(shí)(MR)交互——全數(shù)字信息和控件,例如MR管理“控制臺(tái)”、訓(xùn)練場(chǎng)景、設(shè)計(jì)工作
觸覺互聯(lián)網(wǎng)(傳感和控制)
大多數(shù)需要以人腦或更快速度運(yùn)行的交互不能出現(xiàn)延遲或斷線問題。邊緣計(jì)算能夠增強(qiáng)在家庭、工作場(chǎng)所和商店等場(chǎng)景中的沉浸式交互體驗(yàn)。
3 沉浸式控制
隨著萬物的彼此連接和數(shù)字化,人們能夠通過越來越多的數(shù)字接口以自然、沉浸的方式控制物,例如
機(jī)器人手術(shù)
會(huì)話界面——語音命令
這類控制通常需要有效的互聯(lián)網(wǎng)連接,但邊緣計(jì)算可以在可操作的范圍內(nèi)增加其自主性。例如,現(xiàn)在人們已經(jīng)可以通過APP在網(wǎng)絡(luò)斷開的條件下控制智能照明;但是像Alexa和Google智能助理這樣的數(shù)字語音控制助手仍然需要互聯(lián)網(wǎng)連接。隨著智能揚(yáng)聲器具備越來越多的邊緣計(jì)算能力,這一情況也將被改變。
4 沉浸式報(bào)告
人們還可以以一種感官上更直接、更沉浸的方式獲得額外的數(shù)字信息。人類的視覺、觸覺或聽覺具有同等的信息獲取能力。這是一種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)的表現(xiàn)形式,物件將提供自身的信息,例如
基于AR的設(shè)備狀態(tài)和運(yùn)維系統(tǒng)
AR購(gòu)物體驗(yàn)
車載平視顯示器,用來顯示附近商店和餐廳的詳細(xì)信息
帶有預(yù)警功能的手機(jī),在接近危險(xiǎn)物體時(shí)震動(dòng)警示
震動(dòng)預(yù)警方向盤,輪胎靠近馬路實(shí)線時(shí)震動(dòng)警示
當(dāng)物需要與人進(jìn)行數(shù)字通信時(shí),邊緣計(jì)算可以消除不必要的延遲和帶寬,并且支持連接斷開時(shí)的本地交互。
5 沉浸式協(xié)作
人們可以通過數(shù)字化方式搜索、查找和互動(dòng),進(jìn)行協(xié)作、游戲、教學(xué)和學(xué)習(xí),例如
VR / MR會(huì)議室、教室、自習(xí)室
多人游戲
人群興趣社交AR
邊緣計(jì)算將用于為家庭、工作場(chǎng)所、游樂園、學(xué)校和社交場(chǎng)所創(chuàng)建本地虛擬空間,減少帶寬并降低延遲。
6 業(yè)務(wù)自動(dòng)化
物和業(yè)務(wù)之間的交互可以是雙向的,即業(yè)務(wù)對(duì)發(fā)生在邊緣的事件做出響應(yīng),以及邊緣對(duì)業(yè)務(wù)請(qǐng)求和策略做出交互響應(yīng)。例如
業(yè)務(wù)控制閉環(huán)
終端異常事件或報(bào)警時(shí)的業(yè)務(wù)處理安排
機(jī)器學(xué)習(xí)
隨著業(yè)務(wù)需求的變化,業(yè)務(wù)控制可以在邊緣進(jìn)行,從而改善延遲,減少帶寬并實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)連接臨時(shí)斷開時(shí)的自主管理。業(yè)務(wù)控制也可以委派給邊緣,或者在條件允許時(shí)集中進(jìn)行。在機(jī)器學(xué)習(xí)場(chǎng)景中,可以在邊緣捕獲數(shù)據(jù),并將其發(fā)送到構(gòu)建算法的核心數(shù)據(jù)中心,然后將生成的算法發(fā)送到邊緣進(jìn)行實(shí)施。或者也可以在邊緣進(jìn)行訓(xùn)練和算法優(yōu)化,尤其是當(dāng)算法和數(shù)據(jù)是針對(duì)某一特定地點(diǎn)時(shí)。
7 數(shù)據(jù)/事件報(bào)告
萬物包含大量信息。在很多應(yīng)用案例中,物體發(fā)送它們的數(shù)據(jù)或事件信息進(jìn)行匯總和處理,從而組建各種業(yè)務(wù)流程,例如
例行資產(chǎn)狀態(tài)更新
信號(hào)處理
根據(jù)特定情況預(yù)測(cè)性和規(guī)范性的維護(hù)信息
交通/環(huán)境監(jiān)測(cè)
監(jiān)控視頻流式傳輸和分析
對(duì)于數(shù)據(jù)/事件報(bào)告,邊緣計(jì)算可以通過數(shù)據(jù)過濾或預(yù)處理來減少帶寬,通過將一些業(yè)務(wù)分析和決策遷移到邊緣來改善延遲,在故障期間緩存數(shù)據(jù),或者出于隱私原因過濾數(shù)據(jù),例如模糊人臉或車牌,聚類的數(shù)據(jù)匿名等。
8 設(shè)備控制和維護(hù)
交互也可以反過來從業(yè)務(wù)端到物體終端本身。物體可以作為執(zhí)行器而不是傳感器,業(yè)務(wù)端可能需要將軟件、數(shù)據(jù)或指令部署到相連接的物體上,例如
基于業(yè)務(wù)規(guī)則的遠(yuǎn)程控制
軟件配置和修補(bǔ)
數(shù)據(jù)下載,例如貨架產(chǎn)品價(jià)格更新
邊緣計(jì)算可用于將數(shù)據(jù)和軟件緩存部署到多個(gè)物體上,或者維護(hù)一個(gè)由多個(gè)物體共用的本地集中式數(shù)據(jù)庫(kù)。完成核心訓(xùn)練后,邊緣計(jì)算也可用于推理。
9 沉浸式體驗(yàn)
業(yè)務(wù)和人之間的數(shù)字交互也可以是雙向的,例如
沉浸式電子商務(wù)
虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)互動(dòng)娛樂
VR / MR工作場(chǎng)所
邊緣計(jì)算將使人與業(yè)務(wù)之間的交互更加實(shí)時(shí)化、更具互動(dòng)性和個(gè)性化。云計(jì)算使業(yè)務(wù)能夠更廣泛地覆蓋到客戶,而邊緣計(jì)算將對(duì)云進(jìn)行補(bǔ)充,以便在需要時(shí)提供低延遲和實(shí)時(shí)交互的深度擴(kuò)展。
10 個(gè)人監(jiān)測(cè)
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)也支持從用戶端向業(yè)務(wù)端發(fā)送報(bào)告,這不僅給消費(fèi)者帶來了好處,也使個(gè)人數(shù)據(jù)經(jīng)紀(jì)人業(yè)務(wù)迅速增長(zhǎng)。例如
腳踝監(jiān)視器
各種可穿戴設(shè)備,包括健檢測(cè)視器、健身設(shè)備、脈搏跟蹤器
邊緣計(jì)算將為用戶提供更多數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置和使用方式的選擇,但與此同時(shí),它也會(huì)對(duì)安全性和隱私造成更大威脅。
11 客戶端內(nèi)容交付
內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(CDN)并不新鮮,它們通過就近為大量用戶緩存數(shù)據(jù)來提供邊緣計(jì)算優(yōu)勢(shì),從而減少帶寬和延遲問題,例如
流媒體
存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)/緩存
邊緣計(jì)算采用內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的理念,并使其更加立體化,內(nèi)容可以直接從中央數(shù)據(jù)中心、CDN、微型中心或者更接近用戶的地方傳遞,并且可以利用本地“信號(hào)”來確定內(nèi)容傳送的時(shí)間和地點(diǎn)。
12 分布式業(yè)務(wù)處理
企業(yè)或業(yè)務(wù)部門之間的相互作用可能永遠(yuǎn)不會(huì)涉及人或物,而是完全數(shù)字化的交易,并且對(duì)位置和延遲非常敏感。以下幾個(gè)例子說明了邊緣計(jì)算在業(yè)務(wù)交互中的重要性
合規(guī)監(jiān)測(cè):推動(dòng)業(yè)務(wù)規(guī)則更接近交易,例如ATM
金融交易分析:在時(shí)間就是金錢的應(yīng)用場(chǎng)景減少延遲,例如高頻交易和華爾街
網(wǎng)絡(luò)功能:促使網(wǎng)絡(luò)功能的作用和效率最大化
遠(yuǎn)程辦公室/分支機(jī)構(gòu)(ROBO):業(yè)務(wù)處理的分配/委派更接近交易發(fā)生地,仍需連接到中央數(shù)據(jù)中心或云上
推動(dòng)業(yè)務(wù)邏輯更貼近實(shí)際應(yīng)用已是老生常談,高速交易以及優(yōu)化、本地化分支機(jī)構(gòu)的服務(wù)就是兩個(gè)長(zhǎng)期存在的例子。邊緣計(jì)算是一個(gè)解決延遲、帶寬、半自動(dòng)化和隱私問題的良好選擇。
企業(yè)邊緣計(jì)算策略建議
今天,邊緣計(jì)算仍處于初期發(fā)展階段,企業(yè)正在試探性地逐一探尋邊緣計(jì)算的應(yīng)用場(chǎng)景。雖然這些應(yīng)用具有多樣性,但仍可以共享一些拓?fù)?、技術(shù)和流程。例如其中某一種形式的專業(yè)技術(shù)可以應(yīng)用于其他邊緣計(jì)算應(yīng)用的部署。所有邊緣計(jì)算部署都面臨著相似挑戰(zhàn)。
設(shè)備/裝置管理:如何管理、更新、配置和修補(bǔ)邊緣計(jì)算以及與其相關(guān)的設(shè)備。在許多方面,邊緣計(jì)算管理結(jié)合了數(shù)據(jù)中心和移動(dòng)設(shè)備規(guī)模管理。
安全性:當(dāng)部署地點(diǎn)可能存在風(fēng)險(xiǎn)時(shí)如何保護(hù)邊緣計(jì)算部署安全以及如何把控風(fēng)險(xiǎn)。邊緣計(jì)算所面臨的安全挑戰(zhàn)類似于與數(shù)據(jù)中心相結(jié)合的移動(dòng)計(jì)算安全和風(fēng)險(xiǎn)管理。
數(shù)據(jù)管理和架構(gòu):邊緣計(jì)算將數(shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)湖變?yōu)樵S多需要進(jìn)行管理、存檔、聚合、進(jìn)一步分析和丟棄的數(shù)據(jù)水滴。有效的數(shù)據(jù)管理對(duì)成功邊緣計(jì)算部署至關(guān)重要。
在數(shù)字信息化業(yè)務(wù)中,邊緣計(jì)算作為云計(jì)算的補(bǔ)充,解決延遲、帶寬、自主化管理和安全等問題。企業(yè)應(yīng)當(dāng)以更廣闊的視野及結(jié)構(gòu)化的邊緣計(jì)算戰(zhàn)略規(guī)劃部署解決方案,以滿足特定應(yīng)用的需求。Gartner相信,到2023年底將有超過50%的大型企業(yè)至少部署6個(gè)邊緣計(jì)算應(yīng)用,來支持物聯(lián)網(wǎng)或沉浸式體驗(yàn)。雖然應(yīng)用場(chǎng)景多種多樣,但構(gòu)建一個(gè)邊緣計(jì)算能力中心還是很有價(jià)值的。這將增加合作伙伴間的協(xié)同,提高技術(shù)效率。
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