第一,去中心化
边缘计算就是让网络、计算、存储、应用从“中心”向边缘分发,以就近提供智能边缘服务。
第二,非寡头化
边缘计算是互联网、移动互联网、物联网、工业互联网、电子、AI、IT、云计算、硬件设备、运营商等诸多领域的“十字入口”,一方面参与的各类厂商众多,另一方面“去中心化”在产品逻辑底层,就一定程度上通向了“非寡头化”。
第三,万物边缘化
边缘计算和早年的IT、互联网,如今的云计算、移动互联网,以及未来的人工智能一样,具备普遍性和普适性。
第四,安全化
在边缘计算出现之前,用户的大部分数据都要上传至数据中心,在这一上传的过程中,用户的数据尤其是隐私数据,比如个体标签数据、银行账户密码、电商平台消费数据、搜索记录、甚至智能摄像头等等,就存在着泄露的风险。而边缘计算因为很多情况下,不要再把数据上传到数据中心,而是在边缘近端就可以处理,因此也从源头有效解除了类似的风险。
第五,实时化
随着工业互联网、自动驾驶、智能家居、智能交通、智慧城市等各种场景的日益普及,这些场景下的应用对计算、网络传输、用户交互等的速度和效率要求也越来越高。以自动驾驶为例,在这些方面,几乎是要求秒级甚至是毫秒级的速度。爱陆通的具有边缘计算技术的工业网关可以更好地进行数据传输。
第六,绿色化
数据是在近端处理,因此在网络传输、中心运算、中心存储、回传等各个环节,都能节省大量的服务器、带宽、电量乃至物理空间等诸多成本,从而实现低成本化、绿色化。边缘计算有许多的应用场景,概括起来主要有以下十点,应用一:改进医疗设备性能和数据管理
在医疗场景下,边缘计算主要帮助医疗保健体系的IT基础架构,具体来说,是防止医疗设备管理的应用程序发生延迟。在边缘计算的支持下,无需构建集中的数据中心,可对关键数据进行本地化,在安全性、响应速度和有效性上有更佳表现。
应用二:本地零售的实时数据分析
边缘计算的主要目的,是让运算尽可能接近数据源。在零售场景中,以往企业都是将各分支的数据汇总到中心位置进行分析,再进行决策和行动。而通过边缘计算,零售店铺可以在本地就进行数据处理和优化,这样组织的行动反馈就能更快更及时。
应用三:让虚拟现实更生动
在技术支持下,本地设备可以大大提升用户的参与程度,用户也可以有更生动、更即时的增强现实体验。在这个前提下,越来越多的企业将进行转型。
应用四:加速数据分析
在这一场景下,通过本地计算能力,在数据分析早期就引入较高智能水平的运算。这样可以使得数据更为清晰,从而加快企业的分析和决策速度。在云计算场景中,运算对智能化和精准度的要求较低,主要是在后期应用中使用,故而分析数据需要花费更多时间。
应用五:智能制造
其实边缘计算在智能制造方面属于基础层面的构架。在生产车间采进行“近实时”分析,可以提升运营效率,并增加边际效益从而提高利润。此外,通过边缘计算系统来收集数据、制造智能化工具过程中,可以及时识别异常情况,尽量避免产线停顿。
应用六:消除过剩数据
传统的云计算架构不可避免地会导致多余数据堆积在云存储里,比如物联网的感应数据等。这些数据大多都是无用的,对企业来说花费成本区储存这项数据基本上是没有必要的。边缘计算可以做到只向云端传输有效数据,让流程更为优化。
应用七:让安保系统响应更快速
对于那些建有庞大又复杂的安保系统的企业来说,边缘计算非常实用,它可以有效筛选出关键信息防止带宽的浪费。举例来说,动作捕捉摄像机如具备运算能力,就可以只上传有价值的信息。
应用八:现实数据收集
在零售环境下,物联网、数字标签、IP光纤都是实现边缘计算的基础配置。未来我们的业务将依赖规模在万亿级别的数据挖掘和集成。边缘计算通过本地设备和传感器,协同云端一起收集现实数据,能够做到这个量级的数据聚合。
应用九:降低运营成本减少存储需求
在边缘计算加成下,收集到的数据无需在本地和中央服务器之间穿梭,就可以让本地设备知道要执行哪个功能。这样就可以节省运营成本和存储设备的投入了。
应用十:让诊断与治疗更有针对性
这虽然也是医疗场景的应用,但这里的边缘计算更专注提升病患的康复体验。医疗物联网设备在边缘计算应用下,可以更快更早地检测出病人的异常健康数据。这就可以让医生的诊断措施和医疗干预来得更及时。此外,随着可穿戴系统的普及,存储设备及传感器的成本也会不断下降。在边缘计算技术的帮助下,看病就医将从“被动治疗”转变为AI辅助下的实时的、预测性的保健式医疗。
边缘计算是由于物联网设备的大量增长而创建的。这些设备将连接到Internet以从云发送或接收数据。有时他们在 *** 作时需要传输大量数据。因此,物联网边缘是使用物联网网关使用户能够使用其物联网设备执行边缘计算的概念。边缘计算设备可以用作网关或数据处理单元。
工业40和工业物联网边缘。边缘计算设备将工业物联网设备整合在一起。例如,在生产车间的传送带上的工业物联网传感器可能将数据馈送到现场的边缘计算硬件。然后,边缘设备运行AI分析,任何ML算法或任何类型的数据处理来获取见解,而无需将数据发送到云。
一些边缘计算机用例的示例
智能工厂
如前所述,工业物联网边缘是工业物联网设备,其数据以及应用于该数据的边缘智能的结合。工业物联网边缘可以应用于智能工厂,包括最受欢迎的用例之一:制造工厂。智能工厂可以将其所有工业物联网传感器连接到边缘计算设备。工业物联网数据传输到其他分支机构或总部。
智慧城市
“ 智能城市 ”的一些品质是物联网传感器,网络,视频监控等的智能系统。这些系统可以使用边缘计算为城市的应用程序提供更快的响应和更高的安全性。边缘计算设备如何在智能城市中使用的真实案例范围可能包括:检测交通异常,不良驾驶员,不寻常的人群,通过面部识别罪犯,智能交通系统,水处理,垃圾管理等。
零售店
边缘计算设备还可以使零售商店受益。可以从边缘计算服务器虚拟化和集中管理(远程或本地)来自POS终端,库存服务器,支付控制器等的商店端点。运行计算密集型工作负载整合设备可确保许多VM同时运行。它还提供了一个连接可能存储设备外围设备的机会。
智能农场
边缘计算有助于处理从农场或农业环境收集的数据,而无需快速连接到云。农场通常是乡村环境,因此部署该技术可能会很困难。边缘计算设备可以在极端温度条件下运行,并在边缘处提供计算密集型工作负载处理。农村地区边缘智能的实际使用案例可能包括精准农业,无人机监控或农村视频监控,水流量监控等。
微数据中心和移动边缘计算机
微数据中心(MDC)有时与边缘计算可互换使用。但是实际上,MDC只是小型的模块化数据中心架构盒,几乎可以在任何环境中工作。边缘计算设备可以作为MDC中的核心计算元素运行。移动边缘计算机(MEC),是一样的MDC,但旨在为移动网络。MEC在移动网络的边缘(通常在RAN(无线访问网络)而不是核心)中处理,存储,流式传输并提供安全性。
Sophon Edge星环科技Sophon Edge是Sophon旗下的边缘AI应用构建平台,面对海量的异构数据以及复杂的模型运行环境,Sophon Edge提供统一的数据接入以及模型部署能力,以低代码的方式高效完成AI模型与设备数据实时的对接,并创新性地在边缘侧支持可视化业务流程定义来响应业务快速更迭。
Sophon Edge作为边缘云软件平台代表,入选了IDC《2021中国边缘云研究报告》,并且通过EC Ready边缘服务权威评测。工业互联网不是工业的互联网,而是工业互联的网。它是把工业生产过程中的人、数据和机器连接起来,使工业生产流程数字化、自动化、智能化和网络化,实现数据的流通,提升生产效率、降低生产成本。
从技术架构层面看,工业互联网包含设备层、网络层、平台层、软件层、应用层以及整体的工业安全体系。与传统互联网相比,多了一个设备层。
工业物联网是工业互联网中的「基建」,它连接了设备层和网络层,为平台层、软件层和应用层奠定了坚实的基础。设备层又包含边缘层,总体上,工业物联网涵盖了云计算、网络、边缘计算和终端,自下而上打通工业互联网中的关键数据流。
工业物联网从架构上分为感知层、通信层、平台层和应用层。物联网(IoT)的核心技术包括:
无线通信技术:例如 Wi-Fi、蓝牙、Zigbee 和蜂窝网络,这些技术使设备能够相互通信并与互联网通信。
传感器和执行器:可以收集数据并与物理世界交互的设备。
云计算和大数据:可以存储、处理和分析物联网设备生成的大量数据的技术。
边缘计算:一种分布式计算架构,可以更靠近源头处理数据,从而减少需要发送到云端的数据量。
人工智能和机器学习:使物联网设备能够从数据中学习并根据学习做出决策的技术。
安全和隐私:保护物联网设备收集和传输的数据的隐私和安全的技术。作者:黄还青;华为高级产业发展经理,ECC需求与总体组副主席。
首先我们认为边缘计算的兴起应该是在过去三四年,之所以兴起大背景是因为实体经济的数字化转型。这波实体经济数字化以万物感知、万物互联、万物智能为特征,这三方面的特征仅仅依靠云计算是没办法特别好的解决,比如实时性、带宽、安全、隐私等等一些问题,在这样背景下,边缘计算逐渐兴起。
我们分享几个行业对于边缘计算的需求特征和大背景下浮现出来关于边缘计算的机会。先看一下工业,1工业40以及智能制造大背景下,推动了工业界原来传统的架构重构:云+边缘+设备三层扁平互联架构。在这个过程中,边缘计算为什么有价值?边缘计算核心是解决了传统五层架构里面网络孤岛、数据孤岛与业务孤岛的问题,同时更好的支撑柔性制造,并且带来从技术到商业各个方面价值创新的能力。
2OPC-UA overTSN向下渗透,边缘计算碎片化的问题在工业界尤其明显。比如工业界目前一个比较好的解决方案,能解决边缘计算碎片化的方案。OPC-UA over TSN 原来更多是在PLC之间及以上的层次。去年11月份在 OPC基金会下面成立FLC工作组,工作组目的是 PLC以下的层次如何利用OPC UA over TSN 技术需求,研究明白,协议规范,定义清楚。
其实,工业界大背景下,施耐德这样的巨头已经围绕大的趋势,展开一些 探索 ,我们看到施耐德已经明确了要基于 云+边缘控制+产品 三个层次去重构原有的架构,特意强调边缘控制层的智能化是非常核心的点,提到了边缘计算的主要形态,包括本地设备和边缘云;同时和华为开展持续深入的合作。
智慧城市,从08年IBM提出了智慧地球概念后,智慧城市的建设在全球成为了个热点;17年中国发布了数字中国战略,引爆了新一轮智慧城市的建设,边缘侧拥有最全的诉求,所以新一轮智慧城市的建设需要边缘智能、边缘协同、边缘能力的支撑;同时,5G的发展会极大推动城市的万物互联,这也将极大促进边缘计算产业发展。例如河长巡河场景下,利用边缘计算实时采集河湖动态信息,通过AI辅助进行监测数据处理,污染预警溯源;智慧路灯场景下,借助边缘计算实时监控路灯运行状态,辅助路灯开、关、亮度管理,本地化运营团队进行针对性维护,精准高效;雪亮工程场景下,边缘计算不仅能够进行边缘预处理,剔除“垃圾”信息,减少上传的视频数据,还能够使边缘设备更加“聪明”。
全球主流运营商看重边缘计算产业机会点,都在拓耕边缘计算领域,从管道经营到算力经营,完善2C业务体验,强化2B市场能力。
中国联通致力于构建一个开放的,开源的Edge-Cloud服务PaaS平台,以灵活分配计算,存储,网络和加速资源,旨在加速边缘服务的孵化和推广。
1、发布CUBE-Edge20白皮书;
2、中国联通将大力发展边缘DC,启动全国范围内15个省市的规模试点;
3、主导的《IoT requirements for Edge computing》国际标准项目立项
中国移动将边缘计算上升为公司战略与5G并列。中移动将边缘计算上升为公司战略与5G并列,推动中国移动未来从管道经营(流量变现)扩展到算力经营(服务变现)”
1、成立中国移动边缘计算开放实验室;
2、发布中国移动边缘计算技术白皮书;
3、宣布Pioneer300计划。
美国电信公司AT&T将边缘计算定位其5G战略三大支柱之一,AT&T已经为移动和固定无线应用接入边缘计算,可以使用LTE或5G连接进行部署。主导发起了Akraino开源,通过开源加快边缘计算生态建设和商用部署。
全球移动通信系统协会,简称GSMA,全球移动通信系统协会(GSMA)成立于1987年,是全球移动通信领域的行业组织,目前其成员已包括220个国家的近800家移动运营商以及230多家更为广泛的移动生态系统中的企业,其中包括手机制造商、软件公司、设备供应商、互联网公司以及金融服务、医疗、媒体、交通和公共事业等领域的企业。GSMA认为边缘计算是运营商未来重要发展方向:
1、Edge Cloud如何帮助运营商Cloud VR/AR等新型业务降低部署成本,加快部署速度;
2、边缘计算如何推动当前智慧城市,智能制造中图像处理能力,
GSMA动态:
1、GSMA在MWC2019发布了边缘计算白皮书:Distributed Edge Cloud: Definitions,
Dynamics AndDrivers,
2、GSMA计划通过推动边缘计算典型PoC来加速边缘计算在运营商的应用。
GSMA定义的2大边缘计算形态
运营商边缘计算核心技术:
1、多形态I硬件(边缘云,一体机形态,异构数据处理云化网关等);
2、轻量级云原生PaaS(微服务,Serveless等);
3、安全(物理安全,平台安全,应用安全等)。
边缘计算技术方向往那些方向走?
边缘计算需要与云计算协同,才能最大化增强实现彼此的应用价值,这个得到产业界的广泛认同,但是边云协同的价值和内涵到底是什么,涉及到那些方面的协同?这些问题在产业界一直缺乏共识。去年,ECC产业联盟试图从主要场景出发,初步梳理了边云协同的全视图,我们认为边云协同大体上会涉及三层六类协同,也就是从IaaS 到 PaaS 到SaaS三个层次,边缘侧三个层次和云侧三个层次一定有相互协同工作,落实到具体场景中,不见得所有业务场景都会包括,我们这个六类应该是目前阶段理解边云协同的全视图。
边缘计算正从10走向20,如果说10更偏向概念定义,主要目的是推动产业共识;20则更加关心技术和能力构建,从而促进边缘计算的实践落地。边缘计算20核心观点包括落地形态,我们认为主要是边缘云和云化网关两种形态,当然细分来说还有很多。
边缘云主要提供近现场的综合计算能力,支撑智慧园区、平安城市、智能制造等场景,将中心云的能力拉近到边缘,是下一步云计算创新突破的增长点。
云化网关是企业/行业数据的汇聚节点,是网关设备基于云计算技术的演进,主要通过多样连接、实时处理、云化管理和人工智能等关键能力,边云协同使能行业数字化。
软件平台,一定是引入云架构、云技术,实现端到端实时、协同式智能、可信赖、可动态重置的能力。
硬件平台:以异构计算为主,需要考虑ARM+X86+GPU+NPU+FPGA异构计算能力的支持。
核心特征:边云协同和边缘智能。
从趋势看,边缘计算发展分为三阶段。
第一阶段,这个阶段时期大致是2015年-2017年,概念孵化,产业共识
产业共识:边缘计算及其价值成为产业共识
概念泛化:雾计算、边缘计算、节点计算、移动边缘计算、开放边缘计算
边界不清:OT认为20年前的工业现场PLC即是、海康威视认为智能摄像头即是、思科认为云之下终端之上。
第二阶段,当前就是在第二阶段,2018年到2020年,主要是进一步聚焦及落地 探索
价值落地场景:从泛化概念,逐步聚焦到云边缘、物联网边缘价值场景。
业务本质:云计算在数据中心之外汇聚节点的延伸和演进。“边云协同、边缘智能”为核心能力。
第三阶段是2020年以后,开始规模发展
带来更丰富的应用场景:增值业务(如预测性维护)到控制系统(如vPLC)
以及更广泛的行业覆盖:从制造/运营商/能源到泛工业(如交通、企业、智慧家居等)
边缘计算已经形成产业共识,正从泛化概念走向进一步聚焦及落地 探索 ,未来3~5年是产业发展关键期。
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