云计算的核心思想是"中心化",设想以后的终端自身不再需要高性能的CPU 、GPU、与存储空间,所有的终端都接入云端,每一面镜子、每一部手机都是云的入口,它们自身没有(不需要)计算处理数据,全部交给云端的计算中心来处理。接入端只是输入与输出。 这种设想是非常好,但是在未来很长的一段时间还是非常遥远的目标。
而现阶段最实用最落地的方案会是边缘计算(前后端混合运算)、去中心化的分布式计算、雾计算,所有的终端都可以成为分布式的计算节点,一个区链中的所有终端拥有平行的权限。目前这种设计思想在云桌面的开发中已经在应用。边缘是物联网时代竞争的核心吗?
近两年来,在云服务提供商、电信运营商、系统服务商等多方的推动下,众多物联网 *** 作系统相继诞生,既说明了物联网发展势头的火热,也展现出物联网发展技术路线的差异化,仍然处于一个集体 探索 时期。物联网虽然被普遍看好,但一直以来发展速度低于前些年的发展预期。一些厂商把目光投向了边缘侧,边缘计算成为行业热词。当边缘计算遇上物联网,能否成为撬动物联网发展的“钥匙”?
边缘计算为物联网破局带来新可能
麦肯锡在2021年11月发布的《物联网:抓住加速机遇》报告中预测,到2030年,物联网将在全球创造55万亿至126万亿美元的经济价值,中国将占全球物联网经济价值的26%左右。但是物联网发展仍然面临着众多“逆风因素”,包括“互 *** 作性差”、“安全性不高”、“成本居高不下”和“用户的数据和隐私面临威胁”等。
边缘计算的出现似乎为解决这些发展阻碍带来了生机。当把计算能力下沉到边缘侧,可以就近分析处理数据,这样做会带来多重好处:
1、边缘计算拥有更快的响应时间,数据存储和计算能力被分散布置在本地,数据无需往返于本地和云端,因此可以减少延迟并加快响应速度。
2、边缘计算可以降低企业的成本。与云中心设备相比,由本地设备进行数据存储与处理的成本更低,一方面,边缘计算减少了对带宽资源和云中心计算资源的占用,另一方面,边缘计算可以提高应用程序的运行效率,降低能耗。
3、边缘计算设备可以自主收集、存储并使用数据,有效地避免用户个人隐私等敏感数据被上传到云中心而引发的数据安全问题。
4、边缘计算对云端的依赖性低,可以有效降低单点故障率。万一断网,也可以正常工作。
5、更关键的是,边缘设备可以使现有设备和新兴IoT设备互联互通,对现有设备的通信协议进行转换,就能与新兴IoT设备进行高效交互。在这种方式下,企业无需对现有设备进行更新设计,也能接入IoT平台,以较低的成本实现生产力的大幅提升。
一些厂商已经看到了边缘计算的巨大趋势,通过开发边缘计算 *** 作系统,创建开放的平台生态,提供完善的应用开发工具给予开发者,逐渐推动物联网往边缘计算靠拢,促使边缘计算推动物联网应用长尾时代的到来。
物联网算力从云、端走向边缘
在物联网 *** 作系统研发中,大部分厂商从“端-边-管-云”各层次构建物联网基础设施。物联网被认为是互联网时代向万物互联的一个延展,会充分继承互联网时代的计算存储和通信能力,从人人互联转向人与万物互联,正因如此,人工智能技术将得以在物联时代快速发展。因此IoT的定义越来越多被AIoT这个概念所取代。
在现实世界中,物联网端设备存储和计算能力往往十分有限。那么随着物联网发展,到底是应该让端设备更加智能,具备必要的算力和通信能力,并将所产生的信息和数据通过5G或NBIoT等途径直接回传到云数据中心,还是物联网端设备不需要太多的算力存储,窄带通信能力即可满足绝大多数场景,应该由边缘为这些端设备提供算力存储和宽带通信能力?
以翼辉信息为代表的一些 *** 作系统厂商认为未来应向“强边弱端”发展。互联网的边缘计算节点就是各类端设备的上游节点,应由边缘为这些端设备提供算力存储和宽带通信能力,其与端设备之间通过近距通信协议,来保持端设备的高并发、低延时、低功耗的工作特点,简单说就是让互联网做互联网擅长的工作,物联网做物联网擅长的工作,二者通过边缘计算节点来接驳,让两个网发挥各自优势,连通协作。
翼辉今年推出智能边缘计算 *** 作系统——爱智 *** 作系统EdgerOS,把边缘侧的算力动态共享、分配、实时计算,主要交由部署在边缘侧的智能边缘计算机来处理,可以更好的满足物联网实时、安全、降低成本等需求。智能边缘计算机就相当于一个小服务器,不仅实现了周边设备和异构网络互通互联,还承担着大量的算力工作,当算力主要在边缘处理,端设备不再需要具备很强的算力,也为用户减轻了相应的负担。
很多物联网节点如灯泡等本身没什么算力,爱智通过智能边缘计算设备能保持跟节点的长时间连接,并把较强的算力包括AI的算力分享给这些较弱的节点,那么有了算力和资源,这些节点就会充满想象力,同时极大地降低智能设备的开发成本,实现基于真实场景的智能应用。
翼辉拥有十多年的嵌入式系统设计经验,企业在嵌入式领域的成功,对端设备应用场景的理解,促使其更加坚定的相信边缘计算的重要性,边缘为端设备应提供算力存储和宽带通信能力,端和边应形成一个有机体,各司其职,不转嫁冗余成本到用户层面。
开发者们把目光投向了边缘计算
基于边缘计算 *** 作系统开发物联网应用正在吸引国内开发者的目光 。在正在开展的“2021爱智先行者”征文活动中,技术社区内的开发者们纷纷利用搭载着 EdgerOS 的智能边缘计算机精灵一号(Spirit 1),进行了各种智能家居的DIY研发,例如人脸识别门禁、智能光照传感器、智能红外温度传感器、手势控制智能灯、智能监控设备、智能甲醛检测器、智能变频电热毯等,利用几天时间使用低代码即可开发一款物联网应用。
爱智打造了一个高性能的 JavaScript 运行时引擎,可以使用简单高效、易学易用的 JavaScript 和 TypeScript 等互联网技术栈来开发物联网应用。此外,爱智提供了功能非常丰富的开发框架,包括APP框架、流媒体框架、AI框架、设备管理框架等。
由于爱智是一个开放的智能边缘计算 *** 作系统,开发者可以在物联网应用开发中使用各种品牌、各种型号的硬件设备。例如,当前市场上有很多品牌的智能灯泡,但是通常需要搭配厂家的网关设备才能使用。因为爱智 *** 作系统的开放性,可以支持不同品牌的智能设备。开发者使用Spirit 1和自主选择的智能灯泡,不到 30 分钟即可在寒冷的冬季来临之前为自己研发一个“关灯神器”。 开发者们可以利用Spirit 1或者其它智能边缘机,搭载EdgerOS,实现各种想象丰富场景下、大量长尾应用的研发。个人认为物联网主要价值在于:
1、使得各类信息、咨询可以更容易的被获取
2、大量信息的集合能够更容易的产生衍生价值
3、将一定的人力资源从繁杂的信息数据采集和处理中解放出来、
4、提高生活、工作、学习等各方面的便捷性,提高人的幸福感
网络的诞生,让人类的生活与工作进入更加便捷和丰富的时代。历经互联网、物联网的飞速发展,万物互联时代已经拉开大幕。随着当下新技术的迅速兴起和迭代,如今的网络正在进入一个全新领域——IoT物联网。
而对于IoT物联网来说,这同样是一个广阔的领域,在此其中最难进入的,当属工业IoT。可以预见的是,在物联网领域,将物与Internet互联,其所释放的巨大的生产力、提升的效率将是不可估量的。特别是在“三高一散”的工业场景里面,如何用互联网的手段去对物联网进行改造升级?
而随着如今IT与CT、云计算技术不断持续深入工业场景之中,一切似乎都已经进入云的时代。那么,除去云上的一切,在网络边缘侧,联接海量与异构、业务实时性、应用智能性、数据优化和安全隐私等挑战,将是边缘计算所要解决的问题。
创新应用 边缘计算使能智慧水务
智慧水务,是边缘计算在工业物联网领域的一次有力的实践探索。在近日北京举办的2017边缘计算产业峰会上,华为与上海威派格智慧水务股份有限公司正式达成重要合作协议,将华为边缘计算物联网( EC-IoT)解决方案与威派格的智慧供水管理平台进行强强联合,建设以数据驱动的城市智慧供水的设计制造一体化平台,为供水行业实现数字化转型奠定基础。
智慧水务,即沿用工业互联网理念所构建的更加综合性的智慧水务的方案。其中包括了对原有信息化的整合,其不再是单个的模块,而是融合物联网,打穿壁垒、物与物互联,实现各个业务之间的互联、形成统一的数据平台。
具体来说,作为工业物联网的典型场景,水务系统中的供水设备也存在着“三高一散”的特点:价格高、维护费用高、设备数量高,分布十分分散。这使得传统的水务工作仅凭人力解决,耗时费力、难以检修、工作量巨大。在与威派格所进行的智慧水务合作中,华为EC-IoT解决方案所提供的,正是通过拥有强大边缘计算能力及开放架构的物联网关,联接供水设备及各类传感器;云管理架构,让具有百万设备管理能力的敏捷控制器,提供设备管理、计算资源管理及应用管理等功能,并通过开放接口与威派格智慧供水管理平台和系统对接,通过实时采集供水设备的运行数据,结合云端大数据分析平台,全面了解供水设备各部件的“健康指标”,实现对供水设备的预防性维护。如此一来,不仅将大幅提升供水设备正常运行时间,还可以让供水更安全。可以说,华为边缘计算物联网解决方案,正是通过深度开放的边缘计算能力和云管理架构,加速助力工业物联网领域的数字化转型。
据上海威派格智慧水务股份有限公司董事副总经理杨峰介绍,通过与华为进行智慧水务的合作,威派格以智能化设备替换了原有的传统自动化设备,实现了对设备的在线管理、在线故障诊断及预诊断,能耗监测分析,甚至打穿了数据物联网之间以及和原有垂直业务应用的壁垒,将官网数据与自来水厂数据形成一个统一的城市供水平台。
同时,智慧水务方案所带来的效果也是十分显著的:通过边缘计算物联网,实现供水设备联接,实时监控供水设备状况,这一方案助力水务企业及运营管理部门故障检测时间缩短70%,故障率降低60%,节约人力维护成本约60%。
核心能力 使能边缘计算
在华为技术有限公司企业网关领域总经理王少森看来,在工业物联网领域,要应对工业场景的复杂性,必须具备两个能力:一是要有能够适应工业级的温度和湿度等复杂环境的能力;二是面对协议复杂场景多样的工业互联网,要具备与行业企业进行接口的能力。由此,华为边缘计算物联网( EC-IoT)解决方案的核心就在于:在与最末端的现场设备连接后,要使后台拥有通讯能力;其次还需要有一个大的云平台,在其之上进行各种行业性应用开发。
“华为能做到的是提供这样一个平台,在平台架构之上,面向各行各业提供专有的行业化的应用级的能力。这个能力,必须是依靠我们生态系统中的生态伙伴提供。对于华为而言,我们在各行各业的生态领域里面拥有许多领先的公司作为生态伙伴,他们将结合自己的行业应用,在行业市场掌控力上达到领先,并与华为一起合作进行边缘计算物联网方案的提升,从而使我们的方案具有全球领先的水平。”王少森说道。
而谈及威派格与华为在智慧水务方面的合作,杨峰说道:“华为是一个全方位的公司,除了传统的ICT能力,华为还具备云端的能力、边缘能力,以及最近NB-IoT的创建、视频处理的数据能力等。这些都将会是在未来的工业物联网领域所需要的,因此未来威派格与华为的合作空间,也将会越走越广。”据了解,随着未来行业数字化转型的深入,华为-威派格联合方案还将全面提升传统供水系统的数字化、信息化、智能化以及高可靠程度。
前景光明 边缘计算让生活更美好
而 EC-IoT的应用也不仅仅只是在智慧水务领域。据王少森介绍,自去年以来, 在经历了一年多产品的研发拓展和应用阶段后,目前华为边缘计算物联网( EC-IoT)解决方案已在多个行业实现了落地生根。
而由华为等公司联于去年发起成立的边缘计算产业联盟(ECC),在历经一年的发展之后,现已拥有154家成员单位,其中包括来自智能制造、智慧城市、能源电力和ICT行业的领军企业,以及相关领域研究院所和大专院校。据了解,截至目前,边缘计算产业联盟(ECC)已完成21个测试床方案。
在当天签约仪式的最后,王少森向与会嘉宾及记者表示:“通过多年的积累所得到的知识和技术,使得我们如今在IoT领域中,具备了对各行各业进行数字化改造的能力。而在边缘需要计算能力的时候,我们又拥有了边缘计算平台,从而更使得我们能够针对各种不同场景进行做特殊化的优化。从整体来看,未来物联网的发展是充满光明的,边缘计算将助力各行各业进入智能时代,我们会让数字改造生活,让生活更美好,这也是我们所秉承的理念。”
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