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 邊緣計算

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中文名 :邊緣計算

學科 :工業自動化

屬性 :開放平台

應用 :數據優化、應用智能等

相關詞 :雲計算

邊緣計算,是指在靠近物或數據源頭的一側,採用網絡、計算、存儲、應用核心能力為一體的開放平台,就近提供最近端服務[1]。其應用程序在邊緣側發起,產生更快的網絡服務響應,滿足行業在實時業務、應用智能、安全與隱私保護等方面的基本需求。邊緣計算處於物理實體和工業連接之間,或處於物理實體的頂端。而雲端計算,仍然可以訪問邊緣計算的歷史數據。

目錄

從分布式開始

邊緣計算並非是一個新鮮詞。作為一家內容分發網絡CDN和雲服務的提供商AKAMAI,早在2003年就與IBM合作「邊緣計算」。作為世界上最大的分布式計算服務商之一,當時它承擔了全球15-30%的網絡流量。在其一份內部研究項目中即提出「邊緣計算」的目的和解決問題,並通過AKAMAI與IBM在其WebSphere上提供基於邊緣Edge的服務。

對物聯網而言,邊緣計算技術取得突破,意味着許多控制將通過本地設備實現而無需交由雲端,處理過程將在本地邊緣計算層完成。這無疑將大大提升處理效率,減輕雲端的負荷。由於更加靠近用戶,還可為用戶提供更快的響應,將需求在邊緣端解決。

vs雲計算

在國外,以思科為代表的網絡公司以霧計算為主。思科已經不再成為工業互聯網[2]聯盟的創立成員,但卻集中精力主導OpenFog開放霧聯盟。

無論是雲、霧還是邊緣計算,本身只是實現物聯網、智能製造等所需要計算技術的一種方法或者模式。嚴格講,霧計算和邊緣計算本身並沒有本質的區別,都是在接近於現場應用端提供的計算。就其本質而言,都是相對於雲計算而言的。

從二者的計算範式可以看出來,邊緣側的數據計算,一下子變得豐富起

來。這裡產生了全新的想象空間。

 

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物聯網應用

全球智能手機的快速發展,推動了移動終端和「邊緣計算」的發展。而萬物互聯、萬物感知的智能社會,則是跟物聯網發展相伴而生,邊緣計算系統也因此應聲而出。

事實上,物聯網的概念已經提出有超過15年的歷史,然而,物聯網卻並未成為一個火熱的應用。一個概念到真正的應用有一個較長的過程,與之匹配的技術、產品設備的成本、接受程度、試錯過程都是漫長的,因此往往不能很快形成大量使用的市場。

根據Gartner的技術成熟曲線理論來說,在2015年IoT從概念上而言,已經到達頂峰位置。因此,物聯網的大規模應用也開始加速。因此未來5-10年內IoT會進入一個應用爆發期,邊緣計算也隨之被預期將得到更多的應用。

架構

在中國,邊緣計算聯盟ECC正在努力推動三種技術的融合,也就是OICT的融合(運營Operational、信息Information、通訊Communication Technology)。而其計算對象,則主要定義了四個領域,第一個是設備域的問題,出現的純粹的IoT設備,跟自動化的I/O採集相比較而言,有不同但也有重疊部分。那些可以直接用於在頂層優化,而並不參與控制本身的數據,是可以直接放在邊緣側完成處理;第二個是網絡域。在傳輸層面,直接的末端IoT數據、與來自自動化產線的數據,其傳輸方式、機制、協議都會有不同,因此,這裡要解決傳輸的數據標準問題,當然,在OPC UA架構下可以直接的訪問底層自動化數據,但是,對於Web數據的交互而言,這裡會存在IT與OT之間的協調問題,儘管有一些領先的自動化企業已經提供了針對Web方式數據傳輸的機制,但是,大部分現場的數據仍然存在這些問題。第三是數據域,數據傳輸後的數據存儲、格式等這些數據域需要解決的問題,也包括數據的查詢與數據交互的機制和策略問題都是在這個領域裡需要考慮的問題。

最後一個,也是最難的應用域,這個可能是最為難以解決的問題,針對這一領域的應用模型尚未有較多的實際應用。

邊緣計算聯盟ECC對於邊緣計算的參考架構的定義,包含了設備、網絡、數據與應用四域,平台提供者主要提供在網絡互聯(包括總線)、計算能力、數據存儲與應用方面的軟硬件基礎設施。

而從產業價值鏈整合角度而言,ECC提出了CROSS,即在敏捷聯接(Connection)的基礎上,實現實時業務(Real-time)、數據優化(Data Optimization)、應用智能(Smart)、安全與隱私保護(Security),為用戶在網絡邊緣側帶來價值和機會,也就是聯盟成員要關注的重點。

參考文獻