從硬件角度了解什么是邊緣計算？

由于物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，邊緣計算呈爆炸式增長。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和5G 變得越來越普遍，新設(shè)備上線后將產(chǎn)生比以往任何時候都多的數(shù)據(jù)。因此，許多企業(yè)發(fā)現(xiàn)使用邊緣計算來執(zhí)行實時、低延遲的數(shù)據(jù)分析非常有效。邊緣計算使本地處理數(shù)據(jù)接近數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)生成的源頭。邊緣計算機就像處理和存儲數(shù)據(jù)的微型數(shù)據(jù)中心，只將必要的數(shù)據(jù)發(fā)送到云端進行存儲或后處理。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(shè)備附近，提供實時數(shù)據(jù)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(shè)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(shè)備和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備生成的所有數(shù)據(jù)發(fā)送到集中式數(shù)據(jù)中心進行處理和存儲導(dǎo)致邊緣計算可以輕松解決延遲和帶寬問題。

邊緣計算通過在創(chuàng)建數(shù)據(jù)的源本地處理和存儲物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)，減輕了數(shù)據(jù)中心的負擔。向數(shù)據(jù)中心發(fā)送更少的數(shù)據(jù)可以為部署邊緣計算機的組織節(jié)省大量帶寬成本。此外，在本地處理數(shù)據(jù)會顯著減少延遲，因為數(shù)據(jù)不需要從源設(shè)備到數(shù)據(jù)中心再返回很遠的距離。隨著5G變得越來越普遍，邊緣計算只會變得越來越普遍和更快，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，因為通過收集、處理和分析由工業(yè)環(huán)境(例如制造設(shè)施)中常見的數(shù)千個傳感器和連接設(shè)備生成的數(shù)據(jù)產(chǎn)生的洞察力。

分析物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備生成的數(shù)據(jù)可以深入了解企業(yè)的運營情況，使組織能夠?qū)崟r數(shù)據(jù)快速采取行動。實時對洞察做出反應(yīng)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，要從數(shù)據(jù)中提取寶貴的見解，計算能力必須轉(zhuǎn)移到靠近數(shù)據(jù)生成源的邊緣。

盡管邊緣計算越來越受歡迎，但云計算在當今的現(xiàn)代世界中仍然占有一席之地。邊緣計算通過支持需要實時、低延遲數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用程序來補充云計算。

在邊緣計算中，邊緣是指數(shù)據(jù)生成的源頭。例如，如果你部署了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備或傳感器來監(jiān)控作物的生長，則邊緣將靠近傳感器和生成數(shù)據(jù)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。邊緣與云不同，云通常位于距離生成數(shù)據(jù)的設(shè)備數(shù)千英里之外。也就是說，邊緣在哪里的問題從一個應(yīng)用程序到另一個應(yīng)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(shù)據(jù)生成設(shè)備。

邊緣計算的好處是什么?

邊緣計算提供了幾個好處，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。低延遲對于需要實時數(shù)據(jù)處理和分析的應(yīng)用程序至關(guān)重要，其中每一毫秒都很重要。盡管某些應(yīng)用程序可能需要100毫秒的延遲，但有些關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用程序需要顯著減少延遲，而這只能通過邊緣計算來實現(xiàn)。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(shù)據(jù)生成源的地方，從而縮短了數(shù)據(jù)進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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心進行處理和分析。

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

3. 減輕數(shù)據(jù)中心的負擔

隨著數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級增長，人們正在尋求替代方案來減輕數(shù)據(jù)中心的壓力。邊緣計算可以通過在邊緣計算設(shè)備上本地存儲和處理數(shù)據(jù)來減輕數(shù)據(jù)中心的壓力。邊緣計算機已經(jīng)走了很長一段路，可以配置強大的處理器和大量高速數(shù)據(jù)存儲，使它們能夠在邊緣而不是云端處理和存儲數(shù)據(jù)。

4. 工作負載整合

部署邊緣計算設(shè)備可以將工作負載整合到更少的設(shè)備上，從而為企業(yè)和組織節(jié)省大量資金。這使組織能夠減少其硬件占用空間并減少故障點，因為較少的組件會發(fā)生故障。此外，通過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(shè)備來維護和監(jiān)控。

5. 預(yù)測性維護

部署邊緣計算機的好處之一是它們支持預(yù)測性維護。也就是說，邊緣計算機可以監(jiān)控從各種設(shè)備和傳感器收集到的數(shù)據(jù)，以確保機器設(shè)備正常、好地運行。此外，邊緣計算機可以使用人工智能和機器學習 (ML) 算法來檢測何時可能發(fā)生故障，提示管理層在故障發(fā)生之前執(zhí)行維護或更換組件。這可以為企業(yè)節(jié)省大量時間和金錢，因為可以方便地進行維護，而不會突然停止生產(chǎn)。

6. 數(shù)據(jù)安全

邊緣計算提供了數(shù)據(jù)安全性，因為需要傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)更少，從而減少了數(shù)據(jù)在傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心時被錯誤處理或盜用的機會。此外，邊緣計算機配備了 TPM 2.0，它通過身份驗證和密鑰管理來保護設(shè)備。此外，跨各種計算設(shè)備分布處理、存儲和應(yīng)用程序使得單個的中斷很難關(guān)閉整個網(wǎng)絡(luò)。

7. 可靠性

邊緣計算硬件經(jīng)過加固，使邊緣計算機比以往任何時候都更加可靠。堅固耐用的邊緣計算機可以部署在遠程和具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中，同時它們可以承受服務(wù)器和普通臺式計算機無法承受的惡劣環(huán)境因素。此外，邊緣計算機配備了各種有線和無線連接選項，確保邊緣設(shè)備即使在互聯(lián)網(wǎng)連接不穩(wěn)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

以下是與邊緣計算相關(guān)的一些缺點：

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(shè)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單獨部署的設(shè)備進行物理訪問。此外，添加多個邊緣計算設(shè)備會增加攻擊的表面積。然而，邊緣計算機配備了TPM 2.0，可通過身份驗證和密鑰管理保護設(shè)備免受物理攻擊。

3. 存儲空間

邊緣計算需要比數(shù)據(jù)中心服務(wù)器更多的存儲空間。但是，隨著固態(tài)數(shù)據(jù)存儲容量的增加和 SSD變得越來越便宜，邊緣可以擁有大量存儲空間，從而減輕數(shù)據(jù)中心存儲所有物聯(lián)網(wǎng)和 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)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，并且訪問邊緣計算機通常比訪問服務(wù)器更困難和耗時。這是因為邊緣計算機是分布式的，并且維護可能需要訪問部署設(shè)備的每個位置。

為什么邊緣計算很重要?

邊緣計算很重要，因為有必要適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備生成的數(shù)據(jù)的顯著增加。生成的所有原始數(shù)據(jù)都必須進行處理和存儲，這就需要邊緣計算設(shè)備在本地處理和存儲數(shù)據(jù)，以減輕數(shù)據(jù)中心的負擔。

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

以監(jiān)控系統(tǒng)為例。在舊系統(tǒng)中，所有原始素材都上傳到云端進行遠程監(jiān)控。然而，智能監(jiān)控系統(tǒng)配備了邊緣計算機來存儲、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行遠程監(jiān)控和控制。僅發(fā)送一些視頻片段與發(fā)送整個視頻片段相比，顯著降低了數(shù)據(jù)中心的壓力。因此，毫無疑問，邊緣計算將在未來發(fā)揮至關(guān)重要的作用，以減輕數(shù)據(jù)爆炸給數(shù)據(jù)中心帶來的壓力。

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文章來源：http://www.bm7419.com/news43/204243.html

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