邊緣計(jì)算(suàn)是(shì)什(shén)麽
“邊緣計(jì)算(suàn)是(sh₹∑ì)指在數(shù)據源的(de)邊緣地(d♣ì)帶完成的(de)運算(suàn)程序。”2017年(nián)1↑&±≤2月(yuè)29日(rì)，天津大(dà)學計(jì)算(su<γαàn)機(jī)學院教授王曉飛(fēi)接受了(le)科(kē)技(jì)日(rì¶δ)報(bào)記者的(de)采訪，他(tā)的(de)研究領域正是(s♦&•hì)邊緣計(jì)算(suàn)和(hé)存儲。他₹∑<(tā)介紹說(shuō)，邊緣計(jì)算(suàn)是(shì)一(±✘§yī)種分(fēn)散式運算(suàn)架構，将應用(yòng)程序、數(shù)據©δ"©資料與服務的(de)運算(suàn)，由網絡中心節點移送到(dào)網絡邏輯上(s∞↑ hàng)的(de)“邊緣節點”進行(xíng)處Ω∑理(lǐ)。
大(dà)數(shù)據時(shí)代，✔↑®越來(lái)越多(duō)的(de)數(s<÷ hù)據被傳至雲端進行(xíng)存儲計(jì)算(suàn)，再♦☆♥返回到(dào)終端顯示結果。這(zhè)一(♥δ♥yī)過程不(bù)僅增加了(le)雲端壓力，還(hái)會(± €×huì)造成幹路(lù)數(shù)據堵塞，影(yǐng)響數(shù)→據處理(lǐ)和(hé)反饋的(de)時(shí)間(jiān)。
為(wèi)解決上(shàng)₹♦述問(wèn)題，霧計(jì)算(suàn)應運而生(shēng)。霧計>↓(jì)算(suàn)的(de)原理(lǐ)與雲計δ(jì)算(suàn)一(yī)樣，都(dōu)是(shì)把數(shù)據上(shàng ∑)傳到(dào)遠(yuǎn)程中心進行(xíng)分(fēn)析、存儲和(hé÷↑)處理(lǐ)。但(dàn)相(xiàng)比雲計(jì)算(suàn)要(yào)把所有(πδε±yǒu)數(shù)據集中運輸到(dào)同一(yī)個(gè↑ ♥φ)中心，霧計(jì)算(suàn)的(d±•←♠e)模式是(shì)設置多(duō)個(gè)中心節點，即所謂&∞€∑★ldquo;霧節點”處理(lǐ)←♥®✔數(shù)據。
霧計(jì)算(suàn)出現(xiàn)後，一(yī)種更激進的(de)想法随之↓↓産生(shēng)：既然數(shù)據送到(dào→ ™)雲端是(shì)送，送到(dào)分(fēn)散的(de)數(shù)據中心也(yě)是(&♣shì)送，那(nà)為(wèi)何不(bù)δ®φ幹脆在距離(lí)終端最近(jìn)的(dεπ←©e)地(dì)方完成數(shù)據存儲和(hé)計(jì)算(suàn)✘↔?于是(shì)就(jiù)有(yǒu)了(le)邊緣計(jì)算(suàn)。
王曉飛(fēi)給科(kē)技(jì)日(rì)報(bào)記者打了(le)個(↔δ₹gè)比方：“雲計(jì)算(su¥' àn)是(shì)把所有(yǒu)東(dōng)西(xī)都(dōu)往&lsquoβ♥;雲’裡(lǐ)送，霧計(jì)算(suàn)π→ 則是(shì)把數(shù)據往身(shēn)邊‘霧氣&>☆rsquo;裡(lǐ)送，這(zhè)種邏輯∑∑被稱為(wèi)‘分(fēn)散≥♣₹式雲計(jì)算(suàn)’，而邊緣計(jì)算(su ∑♥àn)幹脆把數(shù)據直接送到(dào)手心裡(lǐ)。”
搭上(shàng)物(wù)聯網發展的(de)快(kuài)∏$車(chē)
數(shù)據是(shì)人(ré↑σ n)工(gōng)智能(néng)發展的(de)基礎，即使強大(dà)如(rú>↑)“阿爾法狗”，沒有(yǒu)大(d→φà)量的(de)數(shù)據訓練做(zuò)加持，它也(®λyě)不(bù)可(kě)能(néng)成功。如(rú)今，互聯網每天所産生(shēng)的(de <)數(shù)據量已超出想象。據思科(kē)VNI報(bà≈↕">o)告預測，到(dào)2020年(nián)，一(yī)個(gè)互聯網用(yòng)λ×∞γ戶平均每天約産生(shēng)1.5GB數(shù)據量。在萬物(wù)互聯時(shí)代，數(≈☆shù)據将更多(duō)來(lái)自(zì)邊緣側不(bù)計(jì)其數(sh±☆δù)的(de)傳感器(qì)和(hé)終端設備，傳統的(de)計(jì)算(suàn)系統并不(♥₩bù)能(néng)有(yǒu)效利用(yòng)這(α↑'zhè)些(xiē)數(shù)據。為(wèβ∞™™i)滿足新的(de)數(shù)據處理(lǐ)需求 φ，邊緣計(jì)算(suàn)被推到(dào)了(le)舞(wǔ)台中央。而邊緣計(jì)算(✘★←suàn)的(de)“蹿紅(hóng)®>”，離(lí)不(bù)來(lái)其幕後推手——∑&物(wù)聯網。
在王曉飛(fēi)等業(yè)內(nèi)專家(jiā)看(kàn)來(lλ♠™ái)，相(xiàng)較雲計(jì)算(suà↑♥n)和(hé)霧計(jì)算(suàn)，邊緣計(jì)算π→↕↕(suàn)更聚焦于實時(shí)、短(duǎn★"≠')周期數(shù)據分(fēn)析。由于靠近(jìn)數(shù)據≤∏♣源，邊緣計(jì)算(suàn)能(néng)在本地✔§(dì)網絡中完成運算(suàn)，操作(zuò)數(shù)據不(bù₽≤π¥)用(yòng)上(shàng)傳至雲端，大≥±☆(dà)幅提升了(le)數(shù)據處理(lǐ)速度并降低(dī)帶寬成本，因此可(kě)以很₹±±(hěn)好(hǎo)地(dì)支撐物(wù)聯網運行(xí₹↓♣ng)。
“雖然邊緣計(jì)算(suàn)日(rì)漸受到(dàπ↓o)重視(shì)，但(dàn)它不(bù)會(huì)從(cóng)根本上₽'$(shàng)代替雲計(jì)算(suàn)，₩♥二者互為(wèi)補充。因為(wèi)，邊緣計(j✔πì)算(suàn)所處理(lǐ)的(de)數(shù)據隻是(shì)局部數≥>(shù)據，要(yào)想全面了(le)解數(shù)據還(hái)需要(yào)雲計>↑§(jì)算(suàn)在後端進行(xíng)綜合✔↕≠處理(lǐ)。”王曉飛(fēi)說(shuō)。
短(duǎn)期內(nèi)難現(xiàn)爆發式發展
目前，智慧城(chéng)市(shì)照(zhào)明(míng)系統是(shì)邊緣計(¥&↕≠jì)算(suàn)常見(jiàn)的(de)£♠應用(yòng)場(chǎng)景。例如(rú)，将城(chéng)市(shì)照(zh ₩ ào)明(míng)路(lù)燈統一(yī)接入物(wù)聯網絡，管γ±±λ理(lǐ)者可(kě)實現(xiàn)可(kě)視(shì)化(huà)管理(lǐ)以及δ&÷預測性維護。在深夜車(chē)流較少(shǎo)時(shí)，可 ↑→α(kě)調低(dī)路(lù)燈亮(liàng)度、間(jiān)隔開(kāi)燈;在光₩σ✔™(guāng)照(zhào)條件(jiàn)不(±↕bù)好(hǎo)的(de)陰雨(yǔ)天，可(kě)根據外(wài)界情況及時(shí)調₩γ☆節亮(liàng)度……
邊緣計(jì)算(suàn)也(yě)悄然來(lái)到(δ"¶ dào)我們身(shēn)邊。“高(gāo)檔社區(qū)和(hé)辦公場(chǎng ↕&α)所的(de)刷臉門(mén)禁，也(yě)是(s hì)生(shēng)活中邊緣計(jì)算±φ±(suàn)最常見(jiàn)應用(yòng)。”王曉飛(fēi∏$&®)介紹說(shuō)，門(mén)禁系統需要(yào)快(kuài)速識别攝像頭前的(de)人÷→γ≈(rén)像，以便迅速給出開(kāi)門(mén)與否的(de)指令。如(rúε✔↓↔)不(bù)使用(yòng)邊緣計(jì)算(suàn)，最簡單的(de)方式是(sh'→±ì)前端攝像機(jī)捕捉到(dào)視(shì ≥∏)頻(pín)信息，然後把數(shù)據以流媒體(tǐ)方式壓縮後傳輸到♥$(dào)後端，獲得(de)運算(suàn)땶γ結果後再返回前端。這(zhè)種信息傳輸方式不('★bù)僅加大(dà)了(le)網絡帶寬和(hé)後端存儲的(de)壓力，也(yě)耗費 (fèi)了(le)大(dà)量時(shí)間(jiān)。
不(bù)過，倘若如(rú)此，恐怕客人(rén)早就($₩δjiù)等不(bù)急了(le)。這(zhè)時(shí)邊緣計(jì)算(s¥♦uàn)就(jiù)派上(shàng)了(le)用(yòng)場(ε∏€chǎng)。它能(néng)快(kuài)速識别人±₽φ(rén)像、給出指令，最後隻需把計(jìβ★≈)算(suàn)結果傳送到(dào)遠(yuǎn)程服務器(qì)即可(kě)。•σ£“它的(de)響應速度是(shì)毫秒(miǎo)級的(de)，而且操作(zu↕•ò)方便。”王曉飛(fēi)說φ (shuō)。
邊緣計(jì)算(suàn)的(de)前景似乎一(yī)片大(dà)好(hλ★αǎo)，但(dàn)許多(duō)技(jì)術(shù)問(wèn)題還(hái)有(yǒ≤δ→u)待解決。“短(duǎn)期內(nèi)邊緣計(jì)算(sΩπαuàn)難以呈現(xiàn)爆發式發展，還(hái)有(y←≈ ♥ǒu)很(hěn)長(cháng)的(de)¶✘路(lù)要(yào)走。”王曉飛(fēi)說(shuō)，邊©₩>緣計(jì)算(suàn)作(zuò)為(wèi)一(yī)種εγ₹顆粒式的(de)數(shù)據處理(lǐ)服務，目前面&"™§臨兩大(dà)技(jì)術(shù)瓶頸。一(yī)方面，邊緣計(jì)算 ♠&(suàn)難以兼容異構。這(zhè)導緻真正具備邊緣計(jì)✔®↓¥算(suàn)能(néng)力的(de)家(jiā)居設備和(hé)網絡非常少(shǎo)。另一(∏↑<yī)個(gè)是(shì)芯片技(jì)術(™shù)。“未來(lái)，目前雲端的(de)數(shù <')據運算(suàn)工(gōng)作(zu"ò)将轉移至前端，由前端直接進行(xíng)處理(lǐ)。這(zhè)就(™φ≠jiù)需要(yào)前端具備強大(dà)的(de)數(shù)據處理(lǐ♣∑®)能(néng)力，需要(yào)相(xiàng)應的(de)芯片技(₹<jì)術(shù)作(zuò)為(wèi)支撐。因此，芯片技(j¶®ì)術(shù)的(de)發展将直接影(yǐng)響著(zhe)邊緣計(jì✔★φ)算(suàn)的(de)應用(yòng♥>)。”他(tā)說(shuō)。
