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在人工智能時代，計算力也就是數(shù)據(jù)處理能力，已經(jīng)成為重要生產(chǎn)力。隨著智能設(shè)備不斷普及，提升計算能力已經(jīng)成為業(yè)界主要努力方向之一。在近日舉行的中國國際社會公共安全產(chǎn)品博覽會上，經(jīng)濟日報記者了解到，不少科技公司正發(fā)力研究邊緣計算這一新型計算方式，為即將到來的物聯(lián)網(wǎng)時代布局。

當前，云計算已成為耳熟能詳?shù)挠嬎惴绞健Ｓ袌蟾嬲J為，中國的云計算市場規(guī)模已經(jīng)突破千億元大關(guān)。然而，云計算模式也存在不少技術(shù)瓶頸。有專家認為，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)普及，智能設(shè)備將大量出現(xiàn)，預(yù)計到2020年，將有500億臺設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)，對計算能力的要求將出現(xiàn)爆發(fā)式增長。在此背景下，傳統(tǒng)云計算架構(gòu)難以滿足龐大的計算需求。此外，云計算存在的網(wǎng)絡(luò)延遲問題，也將難以應(yīng)對自動駕駛等新興智能設(shè)備運行方式的要求。

本屆安博會上，人工智能創(chuàng)業(yè)企業(yè)——地平線發(fā)布了XForce邊緣AI計算平臺，可實現(xiàn)人臉和人體抓拍識別、人體行為分析等功能，能廣泛應(yīng)用于安防等場景。地平線創(chuàng)始人、CEO余凱認為，邊緣計算將成為一種趨勢，與云計算形成互補。“傳統(tǒng)的云計算模式是數(shù)據(jù)被終端采集后傳輸匯集到集中式云計算中心，計算后再返回結(jié)果，存在網(wǎng)絡(luò)延遲導(dǎo)致的延時性——對自動駕駛來說，很可能會導(dǎo)致致命錯誤。”

而邊緣計算的核心理念是將數(shù)據(jù)的存儲、傳輸、計算和安全交給邊緣節(jié)點來處理。但是，邊緣計算并非讓終端自己完成所有計算，而是在離終端更近的地方部署邊緣平臺，來完成大量實時的計算，對于需要集中式處理的計算，則交由云計算中心處理——如此，邊緣計算與云計算分工協(xié)作，滿足物聯(lián)網(wǎng)時代的計算需求。目前，包括云計算三巨頭亞馬遜AWS、微軟AZURE和阿里云在內(nèi)的眾多科技公司都已在布局邊緣計算。

“除了響應(yīng)時間快，邊緣計算還可以節(jié)省大量帶寬，大大降低服務(wù)器端的負載。”余凱表示，“由于缺乏高性能、低能耗的邊緣人工智能處理器，邊緣計算目前占比較低。但是，未來越來越多的計算會出現(xiàn)在前端，我們高度看好這一趨勢”。

如果把云計算比作物聯(lián)網(wǎng)的“智慧大腦”，邊緣計算更像是物聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)末梢”——

邊緣計算：讓萬物互聯(lián)時代加速到來

■王 鵬 張 敏

《解放軍報》，2018年3月2日

邊緣計算是一種在靠近物理實體或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣進行數(shù)據(jù)計算、存儲與應(yīng)用的創(chuàng)新模式，已成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵趨勢之一。相比于云計算，邊緣計算能有效破解網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，更好地滿足實時響應(yīng)需求。同時，邊緣計算更加敏捷、實時、智能，還擁有較好的數(shù)據(jù)處理能力。未來，邊緣計算將成為云計算的得力助手，在新一輪高技術(shù)軍事對抗中發(fā)揮重要作用。

邊緣計算從來“不邊緣”

曾幾何時，人們對于構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)末梢”——邊緣計算還處于“紙上談兵”階段。如今，隨著智能手機、可穿戴設(shè)備等邊緣計算設(shè)備的大規(guī)模涌入，邊緣計算也日益成為新技術(shù)發(fā)展的“燃爆點”，正加速改變著我們的日常生活。

你能想象到身邊一處不起眼的路燈，就是邊緣計算的一次技術(shù)革新嗎？傳統(tǒng)路燈照明能耗巨大，然而通過邊緣計算技術(shù)實時控制路燈的開啟，可以使節(jié)能效率提升80%。同時，還可以在路燈上安裝用于收集城市路面信息、空氣質(zhì)量和噪音值的傳感器，再通過邊緣計算對數(shù)據(jù)加以處理，一座智慧新城便悄然誕生。

還在擔心每天乘坐的電梯會“吃人”嗎？雖然電梯內(nèi)已裝備有收集載客人數(shù)、運行時間的各類傳感器，但數(shù)以萬計的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆朴嬎阒行暮茈y“錙銖必較”，更無法提早預(yù)知電梯故障。邊緣計算“入駐”電梯后，各類數(shù)據(jù)可實現(xiàn)“就近”分析處理，為電梯的安全運行增添了更多保障。

未來，我們的生活方式和工作模式將因邊緣計算徹底改變，出租車可能不再需要司機，健康監(jiān)測也不必非要去找醫(yī)生，各行各業(yè)都將因為邊緣計算為物聯(lián)網(wǎng)注入的“催化劑”而獲得數(shù)字化轉(zhuǎn)型，萬物互聯(lián)的智慧時代或?qū)⒓铀俚絹怼?/p>

目前，邊緣計算主要包含應(yīng)用域、數(shù)據(jù)域、網(wǎng)絡(luò)域、設(shè)備域四個功能域，不僅能為各類終端提供開放接口，還可實現(xiàn)數(shù)據(jù)優(yōu)化服務(wù)，保障數(shù)據(jù)的安全與隱私性。通過把邊緣計算貼近或嵌入各類傳感器、儀表和機器人等設(shè)備節(jié)點，將有力支撐各類設(shè)備的智能互聯(lián)及應(yīng)用。2017年11月，英國ARM公司正式推出邊緣計算的處理器構(gòu)架模型，進一步強化其在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用。

同時，邊緣計算還將在工業(yè)和軍事領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。尤其是對于自動駕駛的汽車、列車、無人戰(zhàn)車、無人艇和無人機，邊緣計算能更好地握緊“方向盤”，避免在遇到自然災(zāi)害、信號干擾或技術(shù)故障等危險時，因與遠程指揮中心“失去聯(lián)系”而釀成大禍。

物聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)末梢”

在物聯(lián)網(wǎng)的世界里，每一粒沙子都將擁有自己的IP地址。隨著各類設(shè)備大規(guī)模接入物聯(lián)網(wǎng)，在終端設(shè)備上產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)也對數(shù)據(jù)的高效處理提出了更高要求。面對大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)時代的“數(shù)據(jù)”壓力，云計算不失為一種應(yīng)對挑戰(zhàn)的有效方式。

未來物聯(lián)網(wǎng)或軍事物聯(lián)網(wǎng)的所有數(shù)據(jù)都將依靠云數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一處理，計算設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)帶寬勢必不堪重負。尤其是在瞬息萬變的未來戰(zhàn)場，數(shù)據(jù)處理1秒鐘的延遲都可能導(dǎo)致戰(zhàn)爭的失敗。其實，物聯(lián)網(wǎng)時代大部分嵌入式小型設(shè)備的信息采集處理完全可以在靠近終端處完成。在更加靠近數(shù)據(jù)源的地方進行計算，成為邊緣計算誕生的首要目的。

通俗地講，如果把云計算比作物聯(lián)網(wǎng)的“智慧大腦”，邊緣計算更像是物聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)末梢”。這就好比人的手碰到火焰會下意識的縮回，然后大腦才感知手碰到了火，邊緣計算起到的恰恰就是“下意識”存在的作用。邊緣計算主要通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將“計算能力”部署在網(wǎng)絡(luò)的邊緣，“就近”向附近的終端、傳感器和用戶提供各類通訊及計算服務(wù)。

更何況，隨著物聯(lián)網(wǎng)各類數(shù)據(jù)信息的爆炸式增長，云計算這個“大腦中樞”何時才能接收到各類終端和傳感器上傳的信息、何時才能完成數(shù)據(jù)處理并合理反饋都有待考量。這時，利用邊緣計算便可高效迅速地完成數(shù)據(jù)的處理與反饋。

戰(zhàn)場富礦的“掘金者”

如今，軍事物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為人與信息化武器裝備和作戰(zhàn)系統(tǒng)相結(jié)合的最佳載體，被譽為“一座尚未開采的軍事富礦”。未來的武器裝備、作戰(zhàn)個體和戰(zhàn)場環(huán)境的狀態(tài)與特征，都可通過網(wǎng)絡(luò)進行實時感知和快速處理。美軍研發(fā)的單兵作戰(zhàn)信息系統(tǒng)，就可收發(fā)統(tǒng)一的戰(zhàn)場態(tài)勢圖、火力計劃書、行動計劃表等內(nèi)容，還可以接入戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)特定區(qū)域內(nèi)的小組廣播和點對點通話。隨著邊緣計算的加速發(fā)展及在軍事物聯(lián)網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用，“神經(jīng)末梢”式的計算方式有望成為戰(zhàn)場富礦的“掘金者”。

在科幻大片中，作戰(zhàn)機器人采用的正是軍事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。每一個作戰(zhàn)機器人都是軍事物聯(lián)網(wǎng)上最普通的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，如何有效指揮“天羅地網(wǎng)”里每一個小型作戰(zhàn)集群，成為軍事物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展亟待解決的重要課題。美軍目前正在研制以“蜂群”無人機、無人艇和無人作戰(zhàn)機器人為代表的群化武器，此類武器既能通過遠程指揮中心對整個集群進行控制，每個集群也要有自己的“領(lǐng)頭羊”對集群內(nèi)各個體進行戰(zhàn)術(shù)分配。從這個意義上講，邊緣計算已經(jīng)成為群化武器的戰(zhàn)場“指揮中樞”。

如何有效發(fā)揮各類傳感器在軍事物聯(lián)網(wǎng)中的重要作用，已成為近年來各國研究的熱點。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，美軍先后開展了收集戰(zhàn)場信息的“智能微塵”系統(tǒng)、遠程監(jiān)視戰(zhàn)場環(huán)境的“倫巴斯”系統(tǒng)、偵聽武器平臺運動的“沙地直線”系統(tǒng)、專門偵收電磁信號的“狼群”系統(tǒng)等一系列傳感系統(tǒng)的研究與應(yīng)用。

2017年，英特爾公司正式推出世界上首個擁有專用神經(jīng)計算引擎的視覺處理單元，進一步實現(xiàn)了人工智能與邊緣計算的“牽手”，或?qū)⒃谲娛聢D像處理中發(fā)揮重要作用。邊緣計算的應(yīng)用將進一步提升傳感器的工作效能，同時實現(xiàn)更加安全保密的信息處理，為未來戰(zhàn)場多要素有效感知注入一針“強心劑”。

摘自《經(jīng)濟日報》