從硬件角度了解什么是邊緣計算？

邊緣計算是一種去中心化的計算框架，計算能力更接近數據生成的源頭。邊緣計算機就像處理和存儲數據的微型數據中心，只將必要的數據發(fā)送到云端進(jìn)行存儲或后處理。例如，邊緣計算解決方案部署在物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設備附

由于物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設備產(chǎn)生的大量數據，呈爆炸式增長(cháng)。隨著(zhù)5G網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展和5G 變得越來(lái)越普遍，新設備上線(xiàn)后將產(chǎn)生比以往任何時(shí)候都多的數據。因此，許多企業(yè)發(fā)現使用邊緣計算來(lái)執行實(shí)時(shí)、低延遲的數據分析非常有效。邊緣計算使本地處理數據接近數據生成源成為可能。

什么是邊緣計算?

邊緣計算是一種去中心化的計算框架，計算能力更接近數據生成的源頭。邊緣計算機就像處理和存儲數據的微型數據中心，只將必要的數據發(fā)送到云端進(jìn)行存儲或后處理。例如，邊緣計算解決方案部署在物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設備附近，提供實(shí)時(shí)數據收集、存儲和處理。這減少了所涉及的延遲量并減少了物聯(lián)網(wǎng)設備所需的互聯(lián)網(wǎng)帶寬量。

邊緣計算的快速發(fā)展是因為將物聯(lián)網(wǎng)設備和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設備生成的所有數據發(fā)送到集中式數據中心進(jìn)行處理和存儲導致邊緣計算可以輕松解決延遲和帶寬問(wèn)題。

邊緣計算通過(guò)在創(chuàng )建數據的源本地處理和存儲物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設備數據，減輕了數據中心的負擔。向數據中心發(fā)送更少的數據可以為部署邊緣計算機的組織節省大量帶寬成本。此外，在本地處理數據會(huì )顯著(zhù)減少延遲，因為數據不需要從源設備到數據中心再返回很遠的距離。隨著(zhù)5G變得越來(lái)越普遍，邊緣計算只會(huì )變得越來(lái)越普遍和更快，依靠邊緣計算改善組織的體驗。

邊緣計算對于組織和企業(yè)至關(guān)重要，因為通過(guò)收集、處理和分析由工業(yè)環(huán)境(例如制造設施)中常見(jiàn)的數千個(gè)傳感器和連接設備生成的數據產(chǎn)生的洞察力。

分析物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設備生成的數據可以深入了解企業(yè)的運營(yíng)情況，使組織能夠對實(shí)時(shí)數據快速采取行動(dòng)。實(shí)時(shí)對洞察做出反應的能力使企業(yè)和組織能夠提高他們的生產(chǎn)力以及他們提供的產(chǎn)品或服務(wù)的質(zhì)量。也就是說(shuō)，要從數據中提取寶貴的見(jiàn)解，計算能力必須轉移到靠近數據生成源的邊緣。

盡管邊緣計算越來(lái)越受歡迎，但云計算在當今的現代世界中仍然占有一席之地。邊緣計算通過(guò)支持需要實(shí)時(shí)、低延遲數據處理的應用程序來(lái)補充云計算。

在邊緣計算中，邊緣是指數據生成的源頭。例如，如果你部署了物聯(lián)網(wǎng)設備或傳感器來(lái)監控作物的生長(cháng)，則邊緣將靠近傳感器和生成數據的物聯(lián)網(wǎng)設備。邊緣與云不同，云通常位于距離生成數據的設備數千英里之外。也就是說(shuō)，邊緣在哪里的問(wèn)題從一個(gè)應用程序到另一個(gè)應用程序是不同的，因為它取決于拓撲。但是，通常情況下，邊緣通常比云更靠近數據生成設備。

邊緣計算的好處是什么?

邊緣計算提供了幾個(gè)好處，如下所述：

1. 低延遲計算

邊緣計算提供的主要好處之一是它提供比云計算低得多的延遲。低延遲對于需要實(shí)時(shí)數據處理和分析的應用程序至關(guān)重要，其中每一毫秒都很重要。盡管某些應用程序可能需要100毫秒的延遲，但有些關(guān)鍵任務(wù)應用程序需要顯著(zhù)減少延遲，而這只能通過(guò)邊緣計算來(lái)實(shí)現。邊緣計算提供更低的延遲，因為邊緣計算機通常部署在靠近數據生成源的地方，從而縮短了數據進(jìn)行處理和分析所需的距離。

2. 降低帶寬利用率

邊緣計算的第二個(gè)好處是它減少了所需的互聯(lián)網(wǎng)帶寬量。邊緣計算需要更少的帶寬，因為數據是在邊緣計算機上本地收集、存儲和處理的，不需要將所有原始數據傳輸到數據中心進(jìn)行處理和分析。

也就是說(shuō)，在本地處理數據并不意味著(zhù)不必將數據發(fā)送到云，而是必須將更少的數據發(fā)送到云。之所以如此，是因為觸發(fā)特定觸發(fā)器的數據被發(fā)送到云端進(jìn)行后處理和分析。這樣做可以減少所需的互聯(lián)網(wǎng)帶寬。對于采用計量數據計劃的企業(yè)和組織，這將顯著(zhù)節省成本。

3. 減輕數據中心的負擔

隨著(zhù)數據量呈指數級增長(cháng)，人們正在尋求替代方案來(lái)減輕數據中心的壓力。邊緣計算可以通過(guò)在邊緣計算設備上本地存儲和處理數據來(lái)減輕數據中心的壓力。邊緣計算機已經(jīng)走了很長(cháng)一段路，可以配置強大的處理器和大量高速數據存儲，使它們能夠在邊緣而不是云端處理和存儲數據。

4. 工作負載整合

部署邊緣計算設備可以將工作負載整合到更少的設備上，從而為企業(yè)和組織節省大量資金。這使組織能夠減少其占用空間并減少故障點(diǎn)，因為較少的組件會(huì )發(fā)生故障。此外，通過(guò)使用邊緣計算機整合工作負載，企業(yè)和組織將擁有更少的設備來(lái)維護和監控。

5. 預測性維護

部署邊緣計算機的好處之一是它們支持預測性維護。也就是說(shuō)，邊緣計算機可以監控從各種設備和傳感器收集到的數據，以確保機器設備正常、最佳地運行。此外，邊緣計算機可以使用人工智能和機器學(xué)習 (ML) 算法來(lái)檢測何時(shí)可能發(fā)生故障，提示管理層在故障發(fā)生之前執行維護或更換組件。這可以為企業(yè)節省大量時(shí)間和金錢(qián)，因為可以方便地進(jìn)行維護，而不會(huì )突然停止生產(chǎn)。

6. 數據安全

邊緣計算提供了數據安全性，因為需要傳輸到數據中心的數據更少，從而減少了數據在傳輸到數據中心時(shí)被錯誤處理或盜用的機會(huì )。此外，邊緣計算機配備了 TPM 2.0，它通過(guò)身份驗證和密鑰管理來(lái)保護設備。此外，跨各種計算設備分布處理、存儲和應用程序使得單個(gè)的中斷很難關(guān)閉整個(gè)網(wǎng)絡(luò )。

7. 可靠性

邊緣計算硬件經(jīng)過(guò)加固，使邊緣計算機比以往任何時(shí)候都更加可靠。堅固耐用的邊緣計算機可以部署在遠程和具有挑戰性的環(huán)境中，同時(shí)它們可以承受服務(wù)器和普通臺式計算機無(wú)法承受的惡劣環(huán)境因素。此外，邊緣計算機配備了各種有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)連接選項，確保邊緣設備即使在互聯(lián)網(wǎng)連接不穩定的遠程環(huán)境中也能保持連接到互聯(lián)網(wǎng)。

邊緣計算的缺點(diǎn)

以下是與邊緣計算相關(guān)的一些缺點(diǎn)：

1. 可擴展性

擴展云計算比擴展邊緣計算更容易，因為可以通過(guò)在云上單擊鼠標按鈕輕松添加更多存儲和計算能力。這與擴展邊緣計算不同，邊緣計算必須為組織添加或物理升級設備才能獲得更多計算能力或存儲空間。

2. 安全

保護分布式邊緣計算網(wǎng)絡(luò )可能很困難，并且通常需要對每個(gè)單獨部署的設備進(jìn)行物理訪(fǎng)問(wèn)。此外，添加多個(gè)邊緣計算設備會(huì )增加攻擊的表面積。然而，邊緣計算機配備了TPM 2.0，可通過(guò)身份驗證和密鑰管理保護設備免受物理攻擊。

3. 存儲空間

邊緣計算需要比數據中心服務(wù)器更多的存儲空間。但是，隨著(zhù)固態(tài)數據存儲容量的增加和 SSD變得越來(lái)越便宜，邊緣可以擁有大量存儲空間，從而減輕數據中心存儲所有物聯(lián)網(wǎng)和 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數據的負擔。

4. 維護

邊緣計算機可能需要比服務(wù)器更多的維護，并且訪(fǎng)問(wèn)邊緣計算機通常比訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器更困難和耗時(shí)。這是因為邊緣計算機是分布式的，并且維護可能需要訪(fǎng)問(wèn)部署設備的每個(gè)位置。

為什么邊緣計算很重要?

邊緣計算很重要，因為有必要適應物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設備生成的數據的顯著(zhù)增加。生成的所有原始數據都必須進(jìn)行處理和存儲，這就需要邊緣計算設備在本地處理和存儲數據，以減輕數據中心的負擔。

邊緣計算機就像位于數據生成源附近的小型數據中心。邊緣計算機可以通過(guò)在本地處理和存儲數據來(lái)減輕數據中心的壓力，只將特定的基本數據推送到云端。邊緣計算與云計算的不同之處在于，大多數數據是在本地處理和存儲的，只有一些相關(guān)或重要的數據被發(fā)送到云端。這顯著(zhù)減少了數據中心必須處理或存儲的數據量。

以監控系統為例。在舊系統中，所有原始素材都上傳到云端進(jìn)行遠程監控。然而，智能監控系統配備了邊緣計算機來(lái)存儲、處理和分析視頻片段，只將觸發(fā)特定觸發(fā)器的視頻片段上傳到云端進(jìn)行遠程監控和控制。僅發(fā)送一些視頻片段與發(fā)送整個(gè)視頻片段相比，顯著(zhù)降低了數據中心的壓力。因此，毫無(wú)疑問(wèn)，邊緣計算將在未來(lái)發(fā)揮至關(guān)重要的作用，以減輕數據爆炸給數據中心帶來(lái)的壓力。