邊緣計算正在改變全球數百萬臺設備處理、處理和交付數據的方式。互聯網連接設備(物聯網)的爆炸性增長以及需要實時計算能力的新應用程序繼續推動邊緣計算系統的發展。

更快的網絡技術(例如5G無線)允許邊緣計算系統加速創建或支持實時應用程序，例如視頻處理和分析、自動駕駛汽車、人工智能和機器人技術等等。

什么是邊緣計算?

人們將邊緣計算定義為“分布式計算拓撲的一部分，其中信息處理位于靠近邊緣的位置——事物和人在那里生產或消費該信息。”

在基本層面上，邊緣計算使計算和數據存儲更靠近收集數據的設備，而不是依賴于數千英里之外的中心位置。這樣做是為了使數據，尤其是實時數據，不會遇到可能影響應用程序性能的延遲問題。此外，公司可以通過在本地完成處理來節省資金，減少需要在集中或基于云的位置處理的數據量。

邊緣計算是由于物聯網設備的指數級增長而開發的，這些設備連接到互聯網以從云端接收信息或將數據傳回云端。許多物聯網設備在運行過程中會產生大量數據。

想想在工廠車間監控制造設備的設備 或從遠程辦公室發送實時畫面的聯網攝像機。雖然產生數據的單個設備可以很容易地通過網絡傳輸數據，但當同時傳輸數據的設備數量增加時就會出現問題。與其用一臺攝像機傳輸實時畫面，不如將其乘以成百上千的設備。延遲不僅會影響質量，而且帶寬成本也可能是巨大的。

邊緣計算硬件和服務通過成為許多此類系統的本地處理和存儲源來幫助解決這個問題。例如，邊緣網關可以處理來自邊緣設備的數據，然后僅通過云將相關數據發送回，從而減少帶寬需求。或者在實時應用需要的情況下，它可以將數據發送回邊緣設備。

這些邊緣設備可以包括許多不同的東西，例如物聯網傳感器、員工的筆記本電腦、他們最新的智能手機、安全攝像頭，甚至辦公室休息室的聯網微波爐。邊緣網關本身被視為邊緣計算基礎設施中的邊緣設備。

邊緣計算用例

有多少用戶就有多少不同的邊緣用例——每個人的安排會有所不同——但有幾個行業特別處于邊緣計算的最前沿。制造商和重工業使用邊緣硬件作為延遲不容忍應用程序的推動者，保持處理能力，例如在工廠車間靠近需要的地方自動協調重型機械。邊緣還為這些公司提供了一種將物聯網應用程序集成到機器附近的方法，例如預測性維護。同樣，農業用戶可以使用邊緣計算作為收集層，收集來自各種連接設備的數據，包括土壤和溫度傳感器、聯合收割機和拖拉機等。(閱讀更多關于農場物聯網的信息：無人機和傳感器提高產量)

不同類型的部署所需的硬件會有很大差異。例如，工業用戶將重視可靠性和低延遲，需要可以在工廠車間的惡劣環境中運行的堅固邊緣節點，以及專用通信鏈路(專用 5G、專用 Wi-Fi 網絡甚至有線連接) ) 來實現他們的目標。相比之下，聯網農業用戶仍需要堅固的邊緣設備來應對戶外部署，但連接部件可能看起來完全不同——低延遲可能仍然是協調重型設備移動的要求，但環境傳感器可能同時具有更高的范圍和更低的數據要求。

其他用例則提出了完全不同的挑戰。零售商可以將邊緣節點用作店內票據交換所，以實現許多不同的功能，將銷售點數據與有針對性的促銷活動聯系在一起，跟蹤客流量等，以實現統一的商店管理應用程序。這里的連接部分可能很簡單——每個設備都有內部 Wi-Fi——或者更復雜，使用藍牙或其他低功耗連接服務于流量跟蹤和促銷服務，Wi-Fi 保留用于銷售點和自助-查看。

邊緣設備

邊緣的物理架構可能很復雜，但基本思想是客戶端設備連接到附近的邊緣模塊，以實現更靈敏的處理和更流暢的操作。術語各不相同，因此您會聽到稱為邊緣服務器和“邊緣網關”的模塊等。

對于許多公司而言，僅節省成本就可以成為部署邊緣計算的驅動力。最初在其許多應用程序中采用云的公司可能已經發現帶寬成本高于預期，并正在尋找更便宜的替代方案。邊緣計算可能是合適的。

然而，邊緣計算的最大好處越來越多地是能夠更快地處理和存儲數據，從而實現對公司至關重要的更高效的實時應用程序。在邊緣計算之前，智能手機掃描人臉進行面部識別需要通過基于云的服務運行面部識別算法，這需要大量時間來處理。借助邊緣計算模型，該算法可以在邊緣服務器或網關上本地運行，甚至可以在智能手機本身上運行，因為智能手機的功能越來越強大。虛擬和增強現實、自動駕駛汽車、智能城市甚至樓宇自動化系統等應用都需要快速處理和響應。

英偉達等公司已經認識到需要在邊緣進行更多處理，這就是為什么我們看到新的系統模塊內置了人工智能功能。例如，該公司最新的 Jetson Xavier NX 模塊比信用卡還小，可以內置到無人機、機器人和醫療設備等設備中。人工智能算法需要大量的處理能力，這就是為什么它們中的大多數都通過云服務運行。可以在邊緣處理處理的 AI 芯片組的增長將允許在需要即時計算的應用程序中實現更好的實時響應。

邊緣計算和 5G

在全球范圍內，運營商都在部署 5G 無線技術，這些技術承諾為應用程序帶來高帶寬和低延遲的優勢，使公司能夠利用其數據帶寬從花園水管變成消防水管。許多運營商不僅提供更快的速度并告訴公司繼續在云中處理數據，還在其 5G 部署中采用邊緣計算策略，以提供更快的實時處理，特別是對于移動設備、聯網汽車和自助服務。駕駛汽車。

審核編輯：湯梓紅