深入探討邊緣計算存在的必要性?
邊緣計算為什么在IOT系統的多個環節中存在呢?被人們提了這么多年的邊緣計算到底有沒有用?本著存在即合理的原則,邊緣計算在某些場景中,確實起到了安全、快捷的作用。對比原有Scada系統,有明顯的進步,邊緣計算的介入,給原來的Scada系統賦予了智慧和靈魂。其實邊緣計算的優勢應用在IOT系統中最為明顯,主要與IOT系統的特性有關。
- 第一個特性就是IOT系統的數據量比較大,數據格式比較多。一套IOT系統所應用的物聯網設備就達到10W+,這些設備每時每刻都在發送和接收數據,數據量超級大。
- 第二個特性是數據的異構性。數據產生自數十百萬種的傳感器和設備,不同終端和不同維度的數據結構、協議可能都不同,所以異構是IOT數據的天然特性。
- 第三個特性是數據的時序性。所有IOT的數據都是基于時間概念的,即時序數據,脫離時間談IOT數據與計算都是沒有意義的。
IOT的三個特性,導致物聯網的4大現實問題:
- 實時性。決策都是在現在制定并執行的,但是終端設備或傳感器的響應未必能夠實時。
- 安全性。物聯網數據跟企業的商機機密有著關系,數據安全就是隱患。
- 網絡堵塞。網絡帶寬的限制,以及通訊可靠性問題,比如會不會意外斷網,傳輸數據丟包,網絡延遲等等。
- 成本高。成本在系統建設中是非常關鍵的一個要素。想象一下1000W+的設備聯網,數據流量成本、帶寬成本、存儲成本,是多大的投入?
因為有了這些特性及問題,我們再來探討邊緣計算+IOT系統才有目標和方向。
首先,邊緣計算是什么?大部分的決策都在離傳感器和設備最新的地方執行,而不是都放在“大腦(云平臺)”,這樣方式首先能夠解決IOT系統中實時響應問題;然后,因為決策和執行都在現場,減少了指令從設備到云端的上傳/下達過程,更能保證安全,也規避了可能因為網絡堵塞造成的延誤;最后,現場決策可以省去一部分數據的傳輸和存儲,可以較大幅度的降低IOT系統的使用成本。
當然,邊緣計算也是離不開云計算,脫離云計算來談邊緣計算,那是不切實際的,下面我們一起討論下邊緣計算與云計算的關系:
- 第一,邊緣計算不能獨立存在。邊緣計算是為客戶服務,為云計算服務,邊緣計算的運維工作全部依賴云平臺。云平臺做算法,實現OTA,遠程更新算法及服務,新的算法下載到邊緣處做控制,這是與傳統Scada系統控制的巨大區別,也是巨大優勢,這才是工業革命技術應用的質的變化。
- 第二,云平臺做算法、邊緣做控制的分工,意味著控制和外部會有互動。比如天氣變化、時間變化會影響路燈照明,也是控制開關燈時間、照明度的判斷依據,與外部因素的互動使智能化程度更高。
- 第三,云平臺和邊緣計算的結合可以快速部署、實施應用,帶來顯而易見的成本下降,才使應用的大規模落地成為可能性。
如果要是預測一下IOT系統的未來,必然離不開網絡(5G/6G,ZigBee,Lora等)、邊緣計算。邊緣計算設備的市場規模將會成為也會僅次于終端傳感器,掌握了邊緣計算,就像控制了古代戰爭時的烽火臺,為打贏物聯網推進帶來的企業競爭大戰,奠定了堅實的基礎。