隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展，萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代加速到來(lái)，網(wǎng)絡(luò)邊緣的設(shè)備數(shù)量和數(shù)據(jù)量都呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。在此趨勢(shì)下，邊緣計(jì)算應(yīng)運(yùn)而生。經(jīng)過幾年發(fā)展，邊緣計(jì)算優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯，有望成為5G時(shí)代的新風(fēng)口。
什么是邊緣計(jì)算
在萬(wàn)物互聯(lián)的大背景下，網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備數(shù)量和數(shù)據(jù)量大量增加。根據(jù)國(guó)際知名數(shù)據(jù)分析公司Statista發(fā)布的數(shù)據(jù)，2018年有大約230億個(gè)連接的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備；這個(gè)數(shù)字預(yù)計(jì)2020年將達(dá)到310億，2025年達(dá)到750億?！端伎迫蚰甓仍浦笖?shù)報(bào)告（2016～2021）》指出，2021年全球產(chǎn)生的數(shù)據(jù)總量將達(dá)到每年847 ZB（十萬(wàn)億億字節(jié)）。
作為一種集中式的處理模式，云計(jì)算是將全部數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆朴?jì)算中心處理。這種模式無(wú)法高效、快速地處理邊緣設(shè)備產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理實(shí)時(shí)性、網(wǎng)絡(luò)帶寬、能耗等問題逐漸顯露。為了彌補(bǔ)云計(jì)算的不足，在邊緣設(shè)備海量數(shù)據(jù)計(jì)算方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的邊緣計(jì)算被人們關(guān)注。
2015～2017年，邊緣計(jì)算開始被業(yè)內(nèi)熟知，進(jìn)入快速發(fā)展期。關(guān)于什么是邊緣計(jì)算，業(yè)界在核心概念上已經(jīng)形成共識(shí)——邊緣計(jì)算是指在網(wǎng)絡(luò)邊緣執(zhí)行計(jì)算的一種新型計(jì)算模型，操作對(duì)象包括來(lái)自于云服務(wù)的下行數(shù)據(jù)和來(lái)自于萬(wàn)物互聯(lián)服務(wù)的上行數(shù)據(jù)。
簡(jiǎn)單來(lái)講，邊緣計(jì)算就是將數(shù)據(jù)處理、應(yīng)用程序運(yùn)行等功能，由云計(jì)算中心下放到網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點(diǎn)上。以無(wú)人駕駛汽車為例，無(wú)人駕駛需要系統(tǒng)有實(shí)時(shí)反應(yīng)能力，如將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆朴?jì)算中心集中計(jì)算，響應(yīng)速度將無(wú)法滿足需求。同時(shí)，無(wú)人駕駛也會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)中包含很多無(wú)用數(shù)據(jù)。如將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆朴?jì)算中心計(jì)算，會(huì)給網(wǎng)絡(luò)傳輸造成很大壓力，實(shí)際價(jià)值也并不大。邊緣計(jì)算恰好解決了這個(gè)痛點(diǎn)。通過將計(jì)算任務(wù)下放到本地，邊緣計(jì)算實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)本地化處理和存儲(chǔ)，大大削減了數(shù)據(jù)傳輸數(shù)量，減少了請(qǐng)求響應(yīng)時(shí)間，同時(shí)也保障了數(shù)據(jù)的安全性、私密性。
邊緣計(jì)算與云計(jì)算不是取代關(guān)系，而是一個(gè)邏輯整體。如果把云計(jì)算比作統(tǒng)籌的大腦，邊緣計(jì)算就是具有計(jì)算能力的神經(jīng)觸角。云計(jì)算負(fù)責(zé)長(zhǎng)周期數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析，邊緣計(jì)算著眼于本地、實(shí)時(shí)、短周期的數(shù)據(jù)分析；邊緣計(jì)算在云計(jì)算中心的統(tǒng)一管控下處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，云計(jì)算中心則為邊緣計(jì)算提供強(qiáng)大的計(jì)算、存儲(chǔ)能力支持。
邊緣計(jì)算行業(yè)應(yīng)用前景廣闊
國(guó)內(nèi)邊緣計(jì)算市場(chǎng)目前尚處于培育期。隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用場(chǎng)景可涉及消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等社會(huì)發(fā)展的方方面面。當(dāng)前，邊緣計(jì)算核心理念及技術(shù)架構(gòu)已落地。依據(jù)不同行業(yè)的特點(diǎn)和需求，邊緣計(jì)算構(gòu)建了各類垂直行業(yè)解決方案。電信運(yùn)營(yíng)商、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC）服務(wù)商、設(shè)備廠商及互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)已紛紛布局，邊緣計(jì)算藍(lán)海市場(chǎng)開始顯現(xiàn)。
5G的發(fā)展將推動(dòng)邊緣計(jì)算大規(guī)模部署。傳統(tǒng)的集中式IDC已無(wú)法滿足5G時(shí)代計(jì)算節(jié)點(diǎn)的高密度部署需要，必須通過分布廣、密度高、靠近用戶側(cè)和數(shù)據(jù)源的邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)匹配，解決集中處理時(shí)延過長(zhǎng)、匯聚流量過大等問題。已有電信運(yùn)營(yíng)商開展邊緣站址資源儲(chǔ)備，以支撐5G商用部署，為實(shí)時(shí)性和帶寬密集型業(yè)務(wù)提供更好的支持。
低時(shí)延、大帶寬的互聯(lián)網(wǎng)新興業(yè)態(tài)也需要依靠邊緣計(jì)算實(shí)現(xiàn)。8K、VR、云游戲等大流量數(shù)據(jù)如回傳將占用極大帶寬，造成網(wǎng)絡(luò)擁堵甚至崩潰。車聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療等行業(yè)應(yīng)用需要毫秒級(jí)傳輸效率，從端到云距離過遠(yuǎn)，技術(shù)上無(wú)法實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)響應(yīng)速度。目前，國(guó)內(nèi)大型互聯(lián)網(wǎng)公司正大力尋找貼近用戶、分布密集、有可靠電力及通信資源供應(yīng)的邊緣計(jì)算資源，以搶先發(fā)展新興互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。
邊緣計(jì)算是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)關(guān)鍵支撐技術(shù)。邊緣計(jì)算在服務(wù)實(shí)時(shí)性和可靠性上，能滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需求。邊緣計(jì)算能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)多元異構(gòu)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)接入與可靠傳輸，滿足部分工業(yè)控制應(yīng)用計(jì)算處理時(shí)延小于10毫秒內(nèi)的實(shí)時(shí)性要求，并能保證生產(chǎn)中的計(jì)算能力具有不受網(wǎng)絡(luò)帶寬和負(fù)載影響的本地處理能力。
邊緣計(jì)算應(yīng)用將成為智慧城市發(fā)展的必備要素。邊緣計(jì)算可滿足海量終端接入產(chǎn)生的大量并發(fā)數(shù)據(jù)及交互需求和高清視頻流就地分析處理需求，緩解帶寬擁堵及云端壓力，提高城市運(yùn)轉(zhuǎn)效率。這有助于進(jìn)一步提升平安城市、智慧交通、智能環(huán)保等城市治理應(yīng)用及智慧教育、智慧醫(yī)療等民生服務(wù)應(yīng)用的實(shí)時(shí)及智能化水平，幫助解決交通擁堵、環(huán)境污染等帶來(lái)的城市問題。
邊緣計(jì)算可廣泛應(yīng)用于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)要求實(shí)現(xiàn)狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應(yīng)用便捷靈活。這必將造成終端及數(shù)據(jù)的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)、數(shù)據(jù)獲取方式的改變及數(shù)據(jù)處理時(shí)效的提升。由此，在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展體系中，“云網(wǎng)邊端”中“邊”的重要性將迅速顯現(xiàn)，成為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理鏈條中的關(guān)鍵一環(huán)。
在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中，邊緣計(jì)算可廣泛應(yīng)用于支撐智能分布式配電自動(dòng)化、毫秒級(jí)精準(zhǔn)負(fù)荷控制等超可靠低時(shí)延控制類業(yè)務(wù)，無(wú)人機(jī)遠(yuǎn)程巡檢、移動(dòng)式現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)管控等超大帶寬視頻類業(yè)務(wù)，以及低壓用電信息采集、分布式電源等海量連接采集類業(yè)務(wù)。
以智能巡檢大視頻應(yīng)用為例，當(dāng)前，巡檢以人工巡檢為主、自動(dòng)化手段為輔，巡檢效率較低，監(jiān)控范圍和監(jiān)控指標(biāo)有待提升。在邊緣計(jì)算技術(shù)支撐下，電網(wǎng)企業(yè)可應(yīng)用無(wú)人機(jī)、機(jī)器人、高清攝像頭、移動(dòng)終端等自動(dòng)化巡檢設(shè)備，并利用5G技術(shù)高帶寬、低延遲、支持大規(guī)模通信的特點(diǎn)，以自動(dòng)化設(shè)備替代人工巡檢。智能巡檢應(yīng)用高清大視頻技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)多視角，全方位、智能化監(jiān)控預(yù)警；在邊緣預(yù)置AI算法，可實(shí)現(xiàn)高清監(jiān)控視頻、圖像的預(yù)處理，將故障隱患識(shí)別的時(shí)效性縮短至秒級(jí)。
邊緣計(jì)算作用的發(fā)揮依賴于邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)的廣泛部署。目前，國(guó)網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司正依托光通信網(wǎng)、無(wú)線專網(wǎng)、衛(wèi)星通信等通信網(wǎng)絡(luò)和智能化終端，構(gòu)建邊緣計(jì)算能力，為邊緣計(jì)算裝置、分布式數(shù)據(jù)中心等部署做好儲(chǔ)備。未來(lái)，國(guó)家電網(wǎng)有限公司分布廣泛、數(shù)量眾多、密集深入商業(yè)樓宇和居民小區(qū)的變電站將成為邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)部署的最佳選擇。依托富余的站內(nèi)空間、電力、網(wǎng)絡(luò)等資源，變電站可融合數(shù)據(jù)中心站、充換電（儲(chǔ)能）站、5G基站、北斗地面增強(qiáng)站、光伏站、綜合能源站等，實(shí)現(xiàn)“多站融合”。這既是“三型”的前沿節(jié)點(diǎn)，也是實(shí)現(xiàn)“兩網(wǎng)”融合的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
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