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深入探索边缘计算:物联网和5G时代的技术趋势
发表于 2019年10月08日 浏览:
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随着物联网规模的快速增长,集中式的数据存储、处理模式将面临难解的瓶颈和压力,此时在靠近数据产生的网络边缘提供数据处理的能力和服务,将是推动ICT产业发展的下一个重要驱动力。

边缘计算的概念由此而生。边缘计算成为新兴万物互联应用的支撑平台,目前已是大势所趋。本文旨在介绍边缘计算与云计算的关系、基本特点和属性、参考架构、主要应用场景,以及在5G通信中的作用。

一、边缘计算与云计算形成互补关系

根据欧洲电信标准协会的定义,多接入边缘计算是在靠近人、物或数据源头的网络边缘侧,通过融合了网络、计算、存储、应用等核心能力的开放平台,就近提供边缘智能服务,来满足行业数字化在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。它可以作为联接物理和数字世界的桥梁,使能智能资产、智能网关、智能系统和智能服务。

图:边缘计算成为物理世界和数字世界间的重要桥梁

如果说“云计算”所能实现的是大而全的话,那么“边缘计算”更多则是“小而美”,从数据源头入手,以“实时、快捷”的方式完成与“云计算”的应用互补。比较两者,云计算聚焦非实时、长周期数据的大数据分析,能够为业务决策支撑提供依据;边缘计算则聚焦实时、短周期数据的分析,能更好地支撑本地业务的实时智能化处理与执行。

二、边缘计算的基本特点与属性

参考边缘计算联盟与工业互联网联盟在2018年底发布的白皮书中对边缘计算的定义,作为连接物理世界与数字世界间的桥梁,边缘计算具有联接性、约束性、分布性、融合性和数据第一入口等基本特点与属性。

联接性:联接性是边缘计算的基础。所联接物理对象的多样性及应用场景的多样性,需要边缘计算具备丰富的联接功能。联接性需要充分借鉴吸收网络领域先进研究成果,同时还要考虑与现有各种工业总线的互联、互通、互操作。

数据第一入口:边缘计算作为物理世界到数字世界的桥梁,是数据的第一入口,拥有大量、实时、完整的数据,可基于数据全生命周期进行管理与价值创造,将更好的支撑预测性维护、资产管理与效率提升等创新应用;同时,作为数据第一入口,边缘计算也面临数据实时性、确定性、完整性、准确性、多样性等挑战。

约束性:边缘计算产品需适配工业现场相对恶劣的工作条件与运行环境。在工业互联场景下,对边缘计算设备的功耗、成本、空间也有较高的要求。边缘计算产品需要考虑通过软硬件集成与优化,以适配各种条件约束,支撑行业数字化多样性场景。

分布性:边缘计算实际部署天然具备分布式特征。这要求边缘计算支持分布式计算与存储、实现分布式资源的动态调度与统一管理、支撑分布式智能、具备分布式安全等能力。

融合性:OT与ICT的融合是行业数字化转型的重要基础。边缘计算作为“OICT”融合与协同的关键承载,需要支持在联接、数据、管理、控制、应用、安全等方面的协同。

总体而言,云计算聚焦非实时、长周期数据的大数据分析,能够为业务决策支撑提供依据;边缘计算则聚焦实时、短周期数据的分析,能更好地支撑本地业务的实时智能化处理与执行。下面将介绍边缘计算联盟提出的边缘计算参考架构和边缘计算的主要应用场景。

三、边云协同总体参考架构

为了支撑上述边云协同能力与内涵,需要相应的参考架构与关键技术。参考架构需要考虑下述因素:连接能力、信息特征、以及资源约束性。

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