人類已經一只腳踏進了5G時代,5G時代也將是邊緣計算的時代。邊緣計算是旨在網絡邊緣提供IT服務環境和云計算能力,以減少網絡操作和服務交付的時延。
目前,只有不到5%的大型企業使用邊緣計算來支持物聯網或沉浸式體驗。但這一比例會迅速增長,Gartner最新報告《Exploring the Edge: 12 Frontiers of Edge Computing》顯示,到2021年底將有超過50%的大型企業部署至少一個邊緣計算應用;到2023年底,50%以上的大型企業將至少部署6個用于物聯網或沉浸式體驗的邊緣計算應用,而2019年這一數字甚至不足1%。
為什么選擇邊緣計算
客戶調查顯示,有四個獨特的驅動因素推動企業采用邊緣計算拓撲。
Gartner 最新報告
12個邊緣計算應用分類
Gartner根據人、事物和業務之間的交互定義了12類邊緣計算應用。其中一部分交互是雙向的,例如沉浸式體驗、系統自動化;一部分是單向的,例如數據/事件報告、客戶端內容交付。這些分類可以幫助I&O(基礎設施/運營)領導者識別各種應用中的潛在機會,并構建有意義的策略。
1 系統自動化
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行器。物也可以和全功能系統交互,比如無人機或網格中的自組織機器人。
工業自動化
自動駕駛汽車/無人機
家庭自動化
邊緣計算可以減少遠程分析和決策的需要,避免帶寬壓力和延遲;它還可以幫助實現當前手動工作的自動化,減少遠程的現場工作人員;邊緣計算可以滿足以毫秒甚至微秒為單位的需要快速響應的需求,特別是在健康和安全等關鍵場所,比如醫院或電力公司。
2 沉浸式交互
實現人與物之間的雙向數字交互,包括報告、控制、甚至是協作。
按需提供信息的智能助手
混合現實(MR)交互——全數字信息和控件,例如MR管理“控制臺”、訓練場景、設計工作
觸覺互聯網(傳感和控制)
大多數需要以人腦或更快速度運行的交互不能出現延遲或斷線問題。邊緣計算能夠增強在家庭、工作場所和商店等場景中的沉浸式交互體驗。
3 沉浸式控制
隨著萬物的彼此連接和數字化,人們能夠通過越來越多的數字接口以自然、沉浸的方式控制物,例如
機器人手術
會話界面——語音命令
這類控制通常需要有效的互聯網連接,但邊緣計算可以在可操作的范圍內增加其自主性。例如,現在人們已經可以通過APP在網絡斷開的條件下控制智能照明;但是像Alexa和Google智能助理這樣的數字語音控制助手仍然需要互聯網連接。隨著智能揚聲器具備越來越多的邊緣計算能力,這一情況也將被改變。
4 沉浸式報告
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。這是一種增強現實(AR)的表現形式,物件將提供自身的信息,例如
基于AR的設備狀態和運維系統
AR購物體驗
車載平視顯示器,用來顯示附近商店和餐廳的詳細信息
帶有預警功能的手機,在接近危險物體時震動警示
震動預警方向盤,輪胎靠近馬路實線時震動警示
當物需要與人進行數字通信時,邊緣計算可以消除不必要的延遲和帶寬,并且支持連接斷開時的本地交互。
5 沉浸式協作
人們可以通過數字化方式搜索、查找和互動,進行協作、游戲、教學和學習,例如
VR / MR會議室、教室、自習室
多人游戲
人群興趣社交AR
邊緣計算將用于為家庭、工作場所、游樂園、學校和社交場所創建本地虛擬空間,減少帶寬并降低延遲。
6 業務自動化
物和業務之間的交互可以是雙向的,即業務對發生在邊緣的事件做出響應,以及邊緣對業務請求和策略做出交互響應。例如
業務控制閉環
終端異常事件或報警時的業務處理安排
機器學習
隨著業務需求的變化,業務控制可以在邊緣進行,從而改善延遲,減少帶寬并實現在網絡連接臨時斷開時的自主管理。業務控制也可以委派給邊緣,或者在條件允許時集中進行。在機器學習場景中,可以在邊緣捕獲數據,并將其發送到構建算法的核心數據中心,然后將生成的算法發送到邊緣進行實施。或者也可以在邊緣進行訓練和算法優化,尤其是當算法和數據是針對某一特定地點時。
7 數據/事件報告
萬物包含大量信息。在很多應用案例中,物體發送它們的數據或事件信息進行匯總和處理,從而組建各種業務流程,例如
例行資產狀態更新
信號處理
根據特定情況預測性和規范性的維護信息
交通/環境監測
監控視頻流式傳輸和分析
對于數據/事件報告,邊緣計算可以通過數據過濾或預處理來減少帶寬,通過將一些業務分析和決策遷移到邊緣來改善延遲,在故障期間緩存數據,或者出于隱私原因過濾數據,例如模糊人臉或車牌,聚類的數據匿名等。
8 設備控制和維護
交互也可以反過來從業務端到物體終端本身。物體可以作為執行器而不是傳感器,業務端可能需要將軟件、數據或指令部署到相連接的物體上,例如
基于業務規則的遠程控制
軟件配置和修補
數據下載,例如貨架產品價格更新
邊緣計算可用于將數據和軟件緩存部署到多個物體上,或者維護一個由多個物體共用的本地集中式數據庫。完成核心訓練后,邊緣計算也可用于推理。
9 沉浸式體驗
業務和人之間的數字交互也可以是雙向的,例如
沉浸式電子商務
虛擬現實(VR)互動娛樂
VR / MR工作場所
邊緣計算將使人與業務之間的交互更加實時化、更具互動性和個性化。云計算使業務能夠更廣泛地覆蓋到客戶,而邊緣計算將對云進行補充,以便在需要時提供低延遲和實時交互的深度擴展。
10 個人監測
數字數據也支持從用戶端向業務端發送報告,這不僅給消費者帶來了好處,也使個人數據經紀人業務迅速增長。例如
腳踝監視器
各種可穿戴設備,包括健檢測視器、健身設備、脈搏跟蹤器
邊緣計算將為用戶提供更多數據存儲位置和使用方式的選擇,但與此同時,它也會對安全性和隱私造成更大威脅。
11 客戶端內容交付
內容分發網絡(CDN)并不新鮮,它們通過就近為大量用戶緩存數據來提供邊緣計算優勢,從而減少帶寬和延遲問題,例如
流媒體
存儲網關/緩存
邊緣計算采用內容分發網絡的理念,并使其更加立體化,內容可以直接從中央數據中心、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”來確定內容傳送的時間和地點。
12 分布式業務處理
企業或業務部門之間的相互作用可能永遠不會涉及人或物,而是完全數字化的交易,并且對位置和延遲非常敏感。以下幾個例子說明了邊緣計算在業務交互中的重要性
合規監測:推動業務規則更接近交易,例如ATM
金融交易分析:在時間就是金錢的應用場景減少延遲,例如高頻交易和華爾街
網絡功能:促使網絡功能的作用和效率最大化
遠程辦公室/分支機構(ROBO):業務處理的分配/委派更接近交易發生地,仍需連接到中央數據中心或云上
推動業務邏輯更貼近實際應用已是老生常談,高速交易以及優化、本地化分支機構的服務就是兩個長期存在的例子。邊緣計算是一個解決延遲、帶寬、半自動化和隱私問題的良好選擇。
企業邊緣計算策略建議
今天,邊緣計算仍處于初期發展階段,企業正在試探性地逐一探尋邊緣計算的應用場景。雖然這些應用具有多樣性,但仍可以共享一些拓撲、技術和流程。例如其中某一種形式的專業技術可以應用于其他邊緣計算應用的部署。所有邊緣計算部署都面臨著相似挑戰。
設備/裝置管理:如何管理、更新、配置和修補邊緣計算以及與其相關的設備。在許多方面,邊緣計算管理結合了數據中心和移動設備規模管理。
安全性:當部署地點可能存在風險時如何保護邊緣計算部署安全以及如何把控風險。邊緣計算所面臨的安全挑戰類似于與數據中心相結合的移動計算安全和風險管理。
數據管理和架構:邊緣計算將數據中心和數據湖變為許多需要進行管理、存檔、聚合、進一步分析和丟棄的數據水滴。有效的數據管理對成功邊緣計算部署至關重要。
在數字信息化業務中,邊緣計算作為云計算的補充,解決延遲、帶寬、自主化管理和安全等問題。企業應當以更廣闊的視野及結構化的邊緣計算戰略規劃部署解決方案,以滿足特定應用的需求。Gartner相信,到2023年底將有超過50%的大型企業至少部署6個邊緣計算應用,來支持物聯網或沉浸式體驗。雖然應用場景多種多樣,但構建一個邊緣計算能力中心還是很有價值的。這將增加合作伙伴間的協同,提高技術效率。
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