邊緣計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將會(huì)齊頭并進(jìn)

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作者:Andy Patrizio

2018-02-27 10:47:12

來源:企業(yè)網(wǎng)D1Net

原創(chuàng)

如今,新興技術(shù)的發(fā)展齊頭并進(jìn)這并不常見,但人們偶爾會(huì)發(fā)現(xiàn)一些相互依賴的技術(shù)共同發(fā)展。例如操作系統(tǒng)和CPU之間的關(guān)系是完全相互依賴的,因?yàn)樗鼈兌夹枰獙Ψ降闹С帧?/p>

如今,新興技術(shù)的發(fā)展齊頭并進(jìn)這并不常見,但人們偶爾會(huì)發(fā)現(xiàn)一些相互依賴的技術(shù)共同發(fā)展。例如操作系統(tǒng)和CPU之間的關(guān)系是完全相互依賴的,因?yàn)樗鼈兌夹枰獙Ψ降闹С帧?
 
另一個(gè)例子就是邊緣計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的同時(shí)發(fā)展和增長,有時(shí)候人們將邊緣計(jì)算稱之為霧計(jì)算。由于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì),它需要邊緣計(jì)算來發(fā)揮其最大的潛力,而且這兩種技術(shù)都處于早期發(fā)展階段。
 
由于同樣的原因,邊緣計(jì)算和霧計(jì)算的應(yīng)用強(qiáng)勁上升:這是因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)泛濫。調(diào)研機(jī)構(gòu)Hitachi Vanata公司的一份報(bào)告估計(jì),連續(xù)監(jiān)測所有連接的車輛每小時(shí)將產(chǎn)生25GB的數(shù)據(jù)。
 
云計(jì)算存儲(chǔ)提供商ClearSky Data首席技術(shù)官Lazarus Vekiarides表示:“物聯(lián)網(wǎng)是下一代終端。如果考慮到這些產(chǎn)生數(shù)據(jù)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的龐大數(shù)量,其數(shù)據(jù)要比人類活動(dòng)或手機(jī)信息的數(shù)量大得多。”
 
請注意,如今的一些汽車(通過引擎)有能力處理一些計(jì)算功能??纱┐髟O(shè)備或遠(yuǎn)程傳感器因?yàn)橛?jì)算消耗電能,并且如果使用電池工作,這意味著提供電力的時(shí)間更短。
 
所以為了保障物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行,其計(jì)算需要從物聯(lián)設(shè)備移到服務(wù)器上。盡管物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備周邊有一些龐大的數(shù)據(jù)中心,而且全球的數(shù)據(jù)量也在不斷增加,因此處理分布在各地的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)將不堪重負(fù)。
 
采用邊緣計(jì)算服務(wù)的第二個(gè)目的是卸載中央數(shù)據(jù)中心的負(fù)載。例如在洛杉磯汽車生成的數(shù)據(jù)可以在洛杉磯的邊緣計(jì)算中心進(jìn)行處理,而不是將其發(fā)送到猶他州或愛荷華州的數(shù)據(jù)中心。因?yàn)檫@意味著更高的延遲,即使建立了許多快速數(shù)據(jù)中心和專用主干光纖網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)延遲仍然是一個(gè)難題。
 
Vekiarides說,“當(dāng)企業(yè)需要處理來自數(shù)百萬臺設(shè)備的數(shù)據(jù)時(shí),可以在云端處理數(shù)據(jù)。但問題是云端通常距離設(shè)備很遠(yuǎn),所以會(huì)出現(xiàn)延遲,而數(shù)據(jù)量也不適合采用云計(jì)算。”
 
互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)與物聯(lián)網(wǎng)相反,其用例是從源頭上下載東西,比如在Netflix網(wǎng)站上看電影,用戶的家庭寬帶連接可能會(huì)是10mbits到20mbits,但下載速率是1-2mbit。物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)正好與其相反,從端點(diǎn)發(fā)送大量數(shù)據(jù)而不是接收數(shù)據(jù)。因此,互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)并不適用于物聯(lián)網(wǎng)。
 
然后是第三個(gè)問題:存儲(chǔ)。像Fitbit這樣的可穿戴設(shè)備不會(huì)儲(chǔ)存太多數(shù)據(jù)。即使少數(shù)閃存芯片也會(huì)占用大量空間并消耗電能。另外,Vekiarides指出,存儲(chǔ)設(shè)備的故障比CPU和內(nèi)存的故障率要高得多。
 
對于收集大量數(shù)據(jù)的物聯(lián)網(wǎng)(IoT),企業(yè)需要做兩件事:本地分析組件和中央存儲(chǔ)。所以,這就是邊緣計(jì)算適用在物聯(lián)網(wǎng)的地方。
 
什么是邊緣計(jì)算?
 
邊緣計(jì)算被維基百科定義為“通過在網(wǎng)絡(luò)邊緣執(zhí)行數(shù)據(jù)處理來優(yōu)化云計(jì)算系統(tǒng)的一種方法,并且靠近數(shù)據(jù)源”。因此,它是關(guān)于在端點(diǎn)附近創(chuàng)建一種所有數(shù)據(jù)都可以進(jìn)行一定數(shù)量計(jì)算的應(yīng)用平臺,并且可以解決延遲問題。
 
這意味著邊緣計(jì)算比大多數(shù)云計(jì)算提供商的云平臺擁有更多的位置,而對于私營公司來說,它意味著更多的數(shù)據(jù)中心之外的遠(yuǎn)程服務(wù)器。即使像Equinix公司這樣的大規(guī)模數(shù)據(jù)中心提供商,其在美國和世界各地運(yùn)營的數(shù)據(jù)中心只分布在十幾個(gè)地點(diǎn)。
 
在許多方面,邊緣計(jì)算看起來很像一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)中心,并使用相同的硬件。唯一真正的區(qū)別是其分配率較高。像Equinix、CoreSite、Digital Reality等主要數(shù)據(jù)中心提供商正在專門為邊緣計(jì)算應(yīng)用配置專用硬件。
 
對于商業(yè)用戶而言,亞馬遜公司即將與Greengrass合作,將邊緣計(jì)算中心部署在用戶的遠(yuǎn)程辦公室或工廠中。用戶可以將像部署Raspberry Pi或x86塔式服務(wù)器一樣部署邊緣計(jì)算中心。亞馬遜與包括英特爾、高通和三星在內(nèi)的眾多合作伙伴開發(fā)了這樣的產(chǎn)品,并使用其無服務(wù)器Lambda服務(wù)來交付本地機(jī)器對機(jī)器的通信。因此,遠(yuǎn)程辦公室或工廠可以為本地設(shè)備部署自己的專用邊緣計(jì)算服務(wù)器。
 
沒有標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)
 
物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計(jì)算有一些共同點(diǎn):它們都在發(fā)展進(jìn)行中。物聯(lián)網(wǎng)的定義相當(dāng)早,但需要一段時(shí)間才能著手應(yīng)用。例如可穿戴設(shè)備這樣早期的嘗試并不能很好地采用,因?yàn)樗鼈儾⒉怀墒?,而人們也不喜歡穿戴它們。隨著技術(shù)進(jìn)一步的發(fā)展,嵌入式設(shè)備將會(huì)發(fā)展得越來越好。智能手機(jī)將配備新的傳感器,可穿戴設(shè)備變得更加實(shí)用。
 
Vekiarides指出,物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計(jì)算技術(shù)仍在不斷發(fā)展,推廣其用例或核心應(yīng)用程序是很困難的。他說,“這些物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的每一個(gè)用例都有其獨(dú)特的要求,但物聯(lián)網(wǎng)或邊緣計(jì)算目前還沒有可行的標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)橥ㄓ闷噷ΩL貋碚f是獨(dú)一無二的,工廠也有自己的傳感器。”
 
而這類平臺開始出現(xiàn),類似于上世紀(jì)90年代首次出現(xiàn)的消息中間件,如CORBA和SOA。它們在設(shè)備之間來回傳遞消息并處理,但這只是一個(gè)開始。
 
就像每一個(gè)新興標(biāo)準(zhǔn)一樣,市場上有很多競爭者。Gartner公司針對物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議的炒作周期列出了30個(gè)可能的標(biāo)準(zhǔn),其中一半的標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)會(huì)帶來某種商業(yè)利益。它們涵蓋物聯(lián)網(wǎng)安全、設(shè)備管理和傳感器輸入等。
 
未來的發(fā)展
 
顯然,大量建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)是十分必要的。對于Equinix公司來說,即使其數(shù)據(jù)中心覆蓋十幾個(gè)主要城市,也具有一定的競爭力。對于在主要大城市地區(qū)應(yīng)用的智能電動(dòng)汽車,無論是汽車制造商、數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商、云計(jì)算巨頭,還是像Vapor IO和施耐德電氣這樣新興的微型數(shù)據(jù)中心提供商,都需要部署邊緣計(jì)算。
 
他們提供堅(jiān)固耐用的數(shù)據(jù)中心,這些數(shù)據(jù)中心的體積像汽車一樣大小,并與手機(jī)發(fā)射塔樓網(wǎng)絡(luò)相連接,可以接收從本地設(shè)備發(fā)送的4G數(shù)據(jù),并在那里處理,或轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)據(jù)中心。研究機(jī)構(gòu)Markets Markets公司認(rèn)為,微型數(shù)據(jù)中心部門在未來兩年的市場價(jià)值可能會(huì)達(dá)到320億美元。
 
數(shù)據(jù)中心也需要更多的計(jì)算資源。 Vekiarides表示,一些云計(jì)算客戶無法獲得他們所需的計(jì)算資源。而當(dāng)數(shù)百萬輛汽車向數(shù)據(jù)中心發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),這個(gè)問題將會(huì)惡化。
 
當(dāng)然,網(wǎng)絡(luò)速度也要變得更快。谷歌和亞馬遜等一些主要的云計(jì)算提供商已經(jīng)建立了自己的網(wǎng)絡(luò)以獲得最大的吞吐量,但是對于大眾而言,人們正在與Netflix和YouTube爭搶網(wǎng)絡(luò)帶寬,這些視頻網(wǎng)站的流量占用了40%以上的互聯(lián)網(wǎng)帶寬,而高峰時(shí)段的Netflix網(wǎng)站將會(huì)占到互聯(lián)網(wǎng)流量的70%。
 
5G技術(shù)的應(yīng)用可以部分解決這個(gè)問題,其速度將比4G技術(shù)快10倍。但這將需要很多邊緣網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載。5G技術(shù)計(jì)劃在今年開始測試和應(yīng)用,而其推出將需要幾年的時(shí)間,因?yàn)槠滟M(fèi)用并不便宜。
 
因此,總體而言,邊緣計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)仍處于起步階段,但正在一起成長。
 
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