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邊緣計算：智慧城市建設(shè)的新生力量
發(fā)布時間：2019-07-29 分類：趨勢研究
根據(jù)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)IDC預(yù)測，到2020年，將有超過500億個終端與設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。不斷增長的數(shù)據(jù)催生出邊緣計算的需求，未來超過50%的數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)分析、處理和儲存。另外，5G(第五代移動通信技術(shù))加速推進(jìn)也會推動邊緣計算大規(guī)模部署，邊緣計算產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入機(jī)遇期。智慧城市是運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、空間地理信息集成等新一代信息技術(shù)，促進(jìn)城市規(guī)劃、建設(shè)、管理和服務(wù)智慧化的新理念和新模式。在推進(jìn)智慧城市發(fā)展過程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正在廣泛應(yīng)用，邊緣計算也將發(fā)揮越來越重要的作用。
邊緣計算指的是接近于事物、數(shù)據(jù)和行動源頭的計算，屬于分布式計算范疇。在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)的智能網(wǎng)關(guān)就近處理所采數(shù)據(jù)，而不需要將大量數(shù)據(jù)上傳到遠(yuǎn)端核心管理平臺。邊緣計算將數(shù)據(jù)資料處理、應(yīng)用程序運行甚至一些功能服務(wù)的實現(xiàn)，由網(wǎng)絡(luò)中心下放至邊緣節(jié)點。
互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本質(zhì)是通過云計算平臺實現(xiàn)用戶隨時隨地按需訪問所需資源的過程，核心競爭力在于實現(xiàn)各方資源節(jié)約、共享。對云計算而言，所有數(shù)據(jù)都要匯總到后端數(shù)據(jù)中心。而在“云、管、端”三者角色中，云計算更側(cè)重于“云”，即實現(xiàn)最終數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用的場所。但邊緣計算強(qiáng)調(diào)“端”所在的物理區(qū)域。在這個區(qū)域，如果能為“端”就近提供網(wǎng)絡(luò)、計算、存儲等資源，就更容易滿足實時業(yè)務(wù)需求。云計算較適合非實時、長周期的大數(shù)據(jù)分析，適用于通用平臺。邊緣計算則更多聚焦實時、短周期的大數(shù)據(jù)分析，能更好地支撐本地業(yè)務(wù)實時智能化處理與執(zhí)行，多適用于專用系統(tǒng)和設(shè)備。由于無需上傳至遠(yuǎn)端，數(shù)據(jù)往返的等待時間及網(wǎng)絡(luò)帶寬成本將大大減少。
無論邊緣計算還是云計算，技術(shù)本身只是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)、智慧應(yīng)用、智能制造等所需的方法。二者都是處理海量數(shù)據(jù)的計算方式，彼此各有分工、相輔相成。理想情況下，應(yīng)將計算、網(wǎng)絡(luò)、存儲能力從云端延伸到邊緣端，構(gòu)建“業(yè)務(wù)應(yīng)用在邊緣、管理在云端”的模式。云端通過機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練，形成規(guī)則并推送至邊緣端，由本地執(zhí)行。未來將是各種方式多元并行的計算時代，人們可根據(jù)不同應(yīng)用場景，選擇最適合的計算方式。
近年來，我國在吸收借鑒國際經(jīng)驗的基礎(chǔ)上大膽創(chuàng)新，智慧城市建設(shè)已從理念轉(zhuǎn)化為實踐。特別是2015年12月中央城市工作會議召開以后，以新型智慧城市建設(shè)為引領(lǐng)，我國智慧城市建設(shè)在理念、內(nèi)涵、目標(biāo)、路徑、模式等方面都體現(xiàn)出鮮明的中國特色。對于智慧城市來說，包含太多來自物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)，任一推動環(huán)節(jié)都需要安全、可靠、高效的計算平臺和計算方式作為支撐。邊緣計算隨著云計算和物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市的普及而得到廣泛應(yīng)用。當(dāng)前，邊緣計算主要包含應(yīng)用域、數(shù)據(jù)域、網(wǎng)絡(luò)域、設(shè)備域四個功能域，不僅能為各類終端提供開放接口，還可實現(xiàn)數(shù)據(jù)優(yōu)化服務(wù)，保障數(shù)據(jù)安全與隱私性。通過把邊緣計算貼近或嵌入各類傳感器、儀表和機(jī)器人等設(shè)備節(jié)點，能有力支撐各類設(shè)備智能互聯(lián)及應(yīng)用。
隨著城市交通數(shù)據(jù)量不斷增加，用戶對實時交通信息的需要也在提高。如果把數(shù)據(jù)全部傳回云計算中心，將會出現(xiàn)帶寬資源浪費和延時等問題。若進(jìn)行邊緣計算，便可根據(jù)路面實時狀況和可用資源，及時作出相應(yīng)判斷。
邊緣計算在智慧城市交通的應(yīng)用不僅體現(xiàn)在控制系統(tǒng)和車聯(lián)網(wǎng)上，還體現(xiàn)在智慧運輸、設(shè)施管理等基于地理位置的應(yīng)用方面。對于位置識別技術(shù)，邊緣計算可對基于地理位置的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時處理和收集，而不必再傳回云計算中心操作。在城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用上，可以構(gòu)建融合邊緣計算模型和視頻監(jiān)控技術(shù)的新型視頻監(jiān)控應(yīng)用的軟硬件服務(wù)平臺，提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端攝像頭的智能處理能力。此外，當(dāng)前城市照明等設(shè)施無序使用，造成大量能源浪費。傳統(tǒng)的人工控制方式無法根據(jù)實際環(huán)境合理控制，而邊緣計算則能夠解決這一難題，實現(xiàn)精細(xì)化管理，并與云端同步。
隨著物聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用和5G迅速崛起，終端數(shù)量和數(shù)據(jù)量都在指數(shù)級增長。邊緣計算能夠更大程度地提高數(shù)據(jù)傳輸性能，保證數(shù)據(jù)實時處理，為用戶提供更智能、更快捷的使用體驗。
