深入探討邊緣計算存在的必要性?
邊緣計算為什么在IOT系統(tǒng)的多個環(huán)節(jié)中存在呢?被人們提了這么多年的邊緣計算到底有沒有用?本著存在即合理的原則,邊緣計算在某些場景中,確實起到了安全、快捷的作用。對比原有Scada系統(tǒng),有明顯的進(jìn)步,邊緣計算的介入,給原來的Scada系統(tǒng)賦予了智慧和靈魂。其實邊緣計算的優(yōu)勢應(yīng)用在IOT系統(tǒng)中最為明顯,主要與IOT系統(tǒng)的特性有關(guān)。
- 第一個特性就是IOT系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量比較大,數(shù)據(jù)格式比較多。一套IOT系統(tǒng)所應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備就達(dá)到10W+,這些設(shè)備每時每刻都在發(fā)送和接收數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)量超級大。
- 第二個特性是數(shù)據(jù)的異構(gòu)性。數(shù)據(jù)產(chǎn)生自數(shù)十百萬種的傳感器和設(shè)備,不同終端和不同維度的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、協(xié)議可能都不同,所以異構(gòu)是IOT數(shù)據(jù)的天然特性。
- 第三個特性是數(shù)據(jù)的時序性。所有IOT的數(shù)據(jù)都是基于時間概念的,即時序數(shù)據(jù),脫離時間談IOT數(shù)據(jù)與計算都是沒有意義的。
IOT的三個特性,導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)的4大現(xiàn)實問題:
- 實時性。決策都是在現(xiàn)在制定并執(zhí)行的,但是終端設(shè)備或傳感器的響應(yīng)未必能夠?qū)崟r。
- 安全性。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)跟企業(yè)的商機機密有著關(guān)系,數(shù)據(jù)安全就是隱患。
- 網(wǎng)絡(luò)堵塞。網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制,以及通訊可靠性問題,比如會不會意外斷網(wǎng),傳輸數(shù)據(jù)丟包,網(wǎng)絡(luò)延遲等等。
- 成本高。成本在系統(tǒng)建設(shè)中是非常關(guān)鍵的一個要素。想象一下1000W+的設(shè)備聯(lián)網(wǎng),數(shù)據(jù)流量成本、帶寬成本、存儲成本,是多大的投入?
因為有了這些特性及問題,我們再來探討邊緣計算+IOT系統(tǒng)才有目標(biāo)和方向。
首先,邊緣計算是什么?大部分的決策都在離傳感器和設(shè)備最新的地方執(zhí)行,而不是都放在“大腦(云平臺)”,這樣方式首先能夠解決IOT系統(tǒng)中實時響應(yīng)問題;然后,因為決策和執(zhí)行都在現(xiàn)場,減少了指令從設(shè)備到云端的上傳/下達(dá)過程,更能保證安全,也規(guī)避了可能因為網(wǎng)絡(luò)堵塞造成的延誤;最后,現(xiàn)場決策可以省去一部分?jǐn)?shù)據(jù)的傳輸和存儲,可以較大幅度的降低IOT系統(tǒng)的使用成本。
當(dāng)然,邊緣計算也是離不開云計算,脫離云計算來談邊緣計算,那是不切實際的,下面我們一起討論下邊緣計算與云計算的關(guān)系:
- 第一,邊緣計算不能獨立存在。邊緣計算是為客戶服務(wù),為云計算服務(wù),邊緣計算的運維工作全部依賴云平臺。云平臺做算法,實現(xiàn)OTA,遠(yuǎn)程更新算法及服務(wù),新的算法下載到邊緣處做控制,這是與傳統(tǒng)Scada系統(tǒng)控制的巨大區(qū)別,也是巨大優(yōu)勢,這才是工業(yè)革命技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)的變化。
- 第二,云平臺做算法、邊緣做控制的分工,意味著控制和外部會有互動。比如天氣變化、時間變化會影響路燈照明,也是控制開關(guān)燈時間、照明度的判斷依據(jù),與外部因素的互動使智能化程度更高。
- 第三,云平臺和邊緣計算的結(jié)合可以快速部署、實施應(yīng)用,帶來顯而易見的成本下降,才使應(yīng)用的大規(guī)模落地成為可能性。
如果要是預(yù)測一下IOT系統(tǒng)的未來,必然離不開網(wǎng)絡(luò)(5G/6G,ZigBee,Lora等)、邊緣計算。邊緣計算設(shè)備的市場規(guī)模將會成為也會僅次于終端傳感器,掌握了邊緣計算,就像控制了古代戰(zhàn)爭時的烽火臺,為打贏物聯(lián)網(wǎng)推進(jìn)帶來的企業(yè)競爭大戰(zhàn),奠定了堅實的基礎(chǔ)。