物聯(lián)網(wǎng)的許多應(yīng)用實(shí)現(xiàn)不完全依賴于云平臺(tái)，邊緣計(jì)算技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)生更快速的網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)，滿足行業(yè)應(yīng)用在實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的需求。
2020 年全球有超過 500 億的終端與設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，超過 40% 的數(shù)據(jù)要在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)進(jìn)行分析、處理與存儲(chǔ)，邊緣計(jì)算已開始在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景中發(fā)揮巨大的作用。
何為邊緣計(jì)算
邊緣計(jì)算起源于CDN領(lǐng)域（內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)），利用邊緣節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)能力，就近為用戶提供服務(wù)。與邊緣計(jì)算概念類似的還有思科在2011年提出的霧計(jì)算（Fog Computing），由性能較弱、更為分散的各種功能計(jì)算機(jī)組成，與云的集中式計(jì)算不同，霧計(jì)算可以理解為一種分布式的計(jì)算架構(gòu)，更接近網(wǎng)絡(luò)邊緣。
CDN系統(tǒng)架構(gòu)
物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的邊緣計(jì)算，范圍涵蓋重點(diǎn)設(shè)備和邊緣接入節(jié)點(diǎn)間，以處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為主；云端可以通過網(wǎng)絡(luò)連接訪問邊緣網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的歷史數(shù)據(jù)。邊緣計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)包括以下三個(gè)組成部分：
- 云：云計(jì)算平臺(tái)的中心節(jié)點(diǎn)，擁有豐富的云計(jì)算資源，是邊緣計(jì)算的管控端，負(fù)責(zé)全網(wǎng)算力和數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理、調(diào)度和存儲(chǔ)。
- 邊：指基礎(chǔ)設(shè)施邊緣(Infrastructure Edge)，即云計(jì)算平臺(tái)的邊緣節(jié)點(diǎn)，靠近設(shè)備和數(shù)據(jù)源，擁有充足的算力和存儲(chǔ)容量。如傳統(tǒng)CDN網(wǎng)絡(luò)的 CDN 邊緣節(jié)點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)場景的設(shè)備控制中心等屬于此類。
- 端：又稱設(shè)備邊緣(Device Edge)，主要指終端設(shè)備，如手機(jī)、汽車、智能家電、工廠設(shè)備、傳感器等，是邊緣計(jì)算的“最后一公里”。
邊緣計(jì)算包括終端設(shè)備、接入設(shè)備和邊緣云
邊緣計(jì)算的優(yōu)勢(shì)
邊緣計(jì)算的引入為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供了很多支持：
- 統(tǒng)一接入：邊緣云為設(shè)備提供了多種協(xié)議的接入能力，提供統(tǒng)一的接入框架，消除私有協(xié)議和數(shù)據(jù)模型的差異，在云端和邊緣側(cè)統(tǒng)一定義，減低了系統(tǒng)集成成本，提高設(shè)備接入效率。
- 實(shí)時(shí)可靠：邊緣計(jì)算的引入極大程度提升了實(shí)時(shí)用戶體驗(yàn)， 降低關(guān)鍵通信的端到端時(shí)延，保障業(yè)務(wù)連續(xù)性及可靠性，即使與中心云的網(wǎng)絡(luò)斷開，仍然不影響應(yīng)用的正常運(yùn)行
- 邊緣智能：云端可以將分析模型、規(guī)則引擎下推到邊緣節(jié)點(diǎn)，利用邊緣側(cè)的計(jì)算資源來執(zhí)行數(shù)據(jù)分析和決策邏輯，以最大限度實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的智能響應(yīng)。
- 邊緣緩存：邊緣節(jié)點(diǎn)利用自身的存儲(chǔ)資源實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩存，利用空閑時(shí)間，將緩存數(shù)據(jù)或處理后的數(shù)據(jù)異步上傳至云平臺(tái)，以便云平臺(tái)利用大數(shù)據(jù)處理能力進(jìn)行匯聚和分析訓(xùn)練
邊緣計(jì)算典型場景包括智能建筑、智能工廠等。在智能建筑的智能梯控系統(tǒng)中，邊緣計(jì)算能夠?qū)崿F(xiàn)電梯故障的實(shí)時(shí)響應(yīng)，傳感器邊緣部件要相對(duì)獨(dú)立且具備計(jì)算能力，一旦出現(xiàn)故障，邊緣側(cè)可以獨(dú)立解決；在智能工廠中，許多控制和分析將通過邊緣設(shè)備實(shí)現(xiàn)，而無需交由云端處理，邊緣計(jì)算和私有5G網(wǎng)絡(luò)將成為工業(yè)4.0和智能制造的必備技術(shù)。
邊云結(jié)合，合理分工
邊緣計(jì)算和云計(jì)算兩者都是大數(shù)據(jù)處理的運(yùn)行方式，更準(zhǔn)確的說法應(yīng)該是，邊緣計(jì)算是對(duì)云計(jì)算的一種補(bǔ)充和優(yōu)化。邊緣計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)了云邊資源的有效結(jié)合：邊緣節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場/終端數(shù)據(jù)的采集，按照規(guī)則或模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理與分析，最終將結(jié)果予以上報(bào)，極大降低上行鏈路的帶寬要求。云平臺(tái)提供海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分析與價(jià)值挖掘。
