隨著人工智能新一輪浪潮持續(xù)蔓延，全球數(shù)據(jù)流量爆發(fā)，疊加智慧城市、自動(dòng)駕駛、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用逐步落地，大量終端設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量快速增加，中心云計(jì)算在算帶寬負(fù)載、網(wǎng)絡(luò)延時(shí)等方面越來越緊張，邊緣計(jì)算的價(jià)值進(jìn)一步凸顯。

PrecedenceResearch數(shù)據(jù)顯示，2022年全球邊緣計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模為45.5億美元，該市場(chǎng)規(guī)模將以12.46%的CAGR增長(zhǎng)至2030年的1165億美元。

根據(jù)Gartner數(shù)據(jù)顯示，2021年底有超過50%的大型企業(yè)部署至少一個(gè)邊緣計(jì)算應(yīng)用，到2023年底，50%以上的大型企業(yè)將至少部署6個(gè)用于物聯(lián)網(wǎng)或沉浸式體驗(yàn)的邊緣計(jì)算應(yīng)用，并將在未來成為規(guī)模化行業(yè)，邊緣計(jì)算發(fā)展戰(zhàn)略將成為大勢(shì)所趨。

什么是邊緣計(jì)算？

邊緣計(jì)算（Edge computing）是相對(duì)云計(jì)算而言的，它是指收集并分析數(shù)據(jù)的行為發(fā)生在靠近數(shù)據(jù)生成的本地設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)中，而不是必須將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算資源集中化的云端進(jìn)行處理。邊緣計(jì)算又被叫做分布式云計(jì)算、霧計(jì)算或第四代數(shù)據(jù)中心。

邊緣計(jì)算首先通過在WAN網(wǎng)絡(luò)上虛擬化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)而出現(xiàn)。最初是由一個(gè)平臺(tái)來驅(qū)動(dòng)的，適應(yīng)了云計(jì)算用戶的習(xí)慣，這也便是思科(Cisco)于2011年曾提出的霧計(jì)算概念的由來。隨著新的邊緣計(jì)算能力的出現(xiàn)，邊緣計(jì)算不再需要構(gòu)建集中的數(shù)據(jù)中心，創(chuàng)建了具有潛在數(shù)千個(gè)可應(yīng)用的大規(guī)模分布式節(jié)點(diǎn)的能力。

Gartner預(yù)計(jì)到2020年全世界有多達(dá)250億的智能設(shè)備會(huì)連接互聯(lián)網(wǎng)，如此多的設(shè)備會(huì)產(chǎn)生50萬億GB的數(shù)據(jù)，這相當(dāng)2015年全球數(shù)據(jù)量的5倍多。如果將這些設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)全部傳輸?shù)皆贫?，?duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬、網(wǎng)絡(luò)流量成本控制、云端存儲(chǔ)能力都是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

同時(shí)，一些應(yīng)用需要及時(shí)響應(yīng)，如工廠的機(jī)械設(shè)備的故障預(yù)測(cè)，時(shí)延即意味著損失。另外一些邊緣設(shè)備還涉及個(gè)人隱私和安全。為了應(yīng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景中海量數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)和云計(jì)算能力的挑戰(zhàn)，領(lǐng)先的云計(jì)算廠商紛紛推出邊緣計(jì)算的產(chǎn)品。將部分?jǐn)?shù)據(jù)分析功能，放到了應(yīng)用場(chǎng)景的附近(終端或網(wǎng)關(guān))來實(shí)現(xiàn)，這種就近提供的智能服務(wù)可以滿足行業(yè)數(shù)字化在敏捷聯(lián)接、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的關(guān)鍵需求。

邊緣計(jì)算不同于云計(jì)算

邊緣計(jì)算最早可以追溯到1998年Akamai公司提出的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（ content delivery network，CDN），CDN 是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的緩存網(wǎng)絡(luò)，依靠部署在各地的緩存服務(wù)器，通過中心平臺(tái)的負(fù)載均衡 、內(nèi)容分發(fā)、調(diào)度等功能模塊，將用戶的訪問指向最近的緩存服務(wù)器上，以此降低網(wǎng)絡(luò)擁塞，提高用戶訪問響應(yīng)速度和命中率。CDN強(qiáng)調(diào)內(nèi)容（數(shù)據(jù)）的備份和緩存，而邊緣計(jì)算的基本思想則是功能緩存（function cache）。

2005年美國(guó)韋恩州立大學(xué)施巍松教授的團(tuán)隊(duì)就已提出功能緩存的概念 ，并將其用在個(gè)性化的郵箱管理服務(wù)中，以節(jié)省延遲和帶寬。 2009年Satyanarayanan等人提出了Cloudlet的概念，Cloudlet 是一個(gè)可信且資源豐富的主機(jī)，部署在網(wǎng)絡(luò)邊緣，與互聯(lián)網(wǎng)連接，可以被移動(dòng)設(shè)備訪問，為其提供服務(wù)，Cloudlet可以像云一樣為用戶提供服務(wù)，又被稱為“小朵云”。此時(shí)的邊緣計(jì)算強(qiáng)調(diào)下行，即將云服務(wù)器上的功能下行至邊緣服務(wù)器，以減少帶寬和時(shí)延。

隨后，在萬物互聯(lián)的背景下，邊緣數(shù)據(jù)迎來了爆發(fā)性增長(zhǎng)，為了解決面向數(shù)據(jù)傳輸 、計(jì)算和存儲(chǔ)過程中的計(jì)算負(fù)載和數(shù)據(jù)傳輸帶寬的問題，研究者開始探索在靠近數(shù)據(jù)生產(chǎn)者的邊緣增加數(shù)據(jù)處理的功能，即萬物互聯(lián)服務(wù)功能的上行。

以現(xiàn)在最火的車輛自動(dòng)駕駛為例，控制車輛進(jìn)行高度可靠、安全和響應(yīng)的在公路上行駛就必須在車輛內(nèi)部安裝大量的傳感器并通過安裝車載計(jì)算服務(wù)器對(duì)無人駕駛汽車傳感器數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，并將分析所得結(jié)果以極低延遲（通常是毫秒級(jí)）傳送給臨近區(qū)域內(nèi)其他聯(lián)網(wǎng)車輛人，以便車輛做出決策。

其實(shí)如果說云計(jì)算是集中式大數(shù)據(jù)處理，邊緣計(jì)算則可以理解為邊緣式大數(shù)據(jù)處理。但不同的是，只是這一次，數(shù)據(jù)不用再傳到遙遠(yuǎn)的云端，在邊緣側(cè)就能解決。邊緣計(jì)算更適合實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)分析和智能化處理，相較單純的云計(jì)算也更加高效而且安全！如果把云計(jì)算比作整個(gè)計(jì)算機(jī)智能系統(tǒng)的大腦。那么邊緣計(jì)算就是這個(gè)系統(tǒng)的眼睛耳朵和手腳。核心服務(wù)器讓智能系統(tǒng)具有很強(qiáng)的人工智能，但是如果這個(gè)人工智能是聾子瞎子，它也發(fā)揮不了太大的作用。

邊緣計(jì)算和云計(jì)算兩者實(shí)際上都是處理大數(shù)據(jù)的計(jì)算運(yùn)行的一種方式。邊緣計(jì)算是對(duì)云計(jì)算的一種補(bǔ)充和優(yōu)化，云計(jì)算把握整體，而邊緣計(jì)算更專注局部。

邊緣計(jì)算典型應(yīng)用場(chǎng)景

邊緣網(wǎng)絡(luò)基本上由終端設(shè)備（例如移動(dòng)手機(jī)、智能物品等等）、邊緣設(shè)備（例如邊界路由器、機(jī)頂盒、網(wǎng)橋、基站、無線接入點(diǎn)等等）、邊緣服務(wù)器等構(gòu)成。這些組件可以具有必要的性能，支持邊緣計(jì)算。作為一種本地化的計(jì)算模式，邊緣計(jì)算提供了對(duì)于計(jì)算服務(wù)需求更快的響應(yīng)速度，通常情況下不將大量的原始數(shù)據(jù)發(fā)送云網(wǎng)絡(luò)。然而，總體來說，邊緣計(jì)算不需要會(huì)主動(dòng)協(xié)助 IaaS,、PaaS、 SaaS和其他云服務(wù)，更多地專注于終端設(shè)備端。

邊緣計(jì)算的概念是因工業(yè)制造之因而起。在工業(yè)領(lǐng)域，云端固然必不可少，但是仍需要邊緣與云端的協(xié)同工作。單點(diǎn)故障在工業(yè)級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景中是絕對(duì)不能被接受的，因此除了中心云的統(tǒng)一控制外，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的系統(tǒng)也必須具備一定的活力，能夠自主判斷并解決問題。邊緣計(jì)算可以更便捷的處理工廠設(shè)備產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，及時(shí)檢測(cè)異常情況，更好的實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性監(jiān)控，提升工廠運(yùn)行效率的同時(shí)也能預(yù)防設(shè)備故障問題。

目前，邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)正進(jìn)入高速發(fā)展期，產(chǎn)業(yè)生態(tài)逐漸形成，上下游合作增強(qiáng)。邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈上游為服務(wù)器、邊緣網(wǎng)關(guān)、邊緣計(jì)算終端、邊緣計(jì)算平臺(tái)等基礎(chǔ)軟硬件設(shè)施提供商。產(chǎn)業(yè)鏈中游為云服務(wù)廠商、電信運(yùn)營(yíng)商等邊緣云建設(shè)服務(wù)商。下游為行業(yè)垂直系統(tǒng)集成商、產(chǎn)業(yè)鏈綜合服務(wù)商、邊緣計(jì)算專家等系統(tǒng)集成商。

據(jù)前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人預(yù)測(cè)，2030年中國(guó)數(shù)據(jù)原生產(chǎn)業(yè)的規(guī)模將占整體經(jīng)濟(jì)總量的15%，數(shù)據(jù)的總體規(guī)模超過4YB，占全球數(shù)據(jù)總量的30%。依靠企業(yè)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及處理設(shè)備已完全不足以支撐日益龐大的數(shù)據(jù)生產(chǎn)、價(jià)值挖掘需求，而且企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)處理的時(shí)效性、安全性的需求也越來越多，構(gòu)建邊緣數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器成為數(shù)據(jù)爆發(fā)的必然要求。

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