技術(shù)
導(dǎo)讀:在對(duì)2020年全球部署物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的預(yù)測(cè)中,報(bào)告表明難以想象存儲(chǔ)在云端的數(shù)據(jù)量,更不用說從中獲取更多價(jià)值所需的處理能力。因此,企業(yè)高管越來越希望提高物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的性能,并降低運(yùn)營成本。這樣做的方法之一是處理云端外部或其“邊緣”的數(shù)據(jù)。
在對(duì)2020年全球部署物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的預(yù)測(cè)中,報(bào)告表明難以想象存儲(chǔ)在云端的數(shù)據(jù)量,更不用說從中獲取更多價(jià)值所需的處理能力。因此,企業(yè)高管越來越希望提高物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的性能,并降低運(yùn)營成本。這樣做的方法之一是處理云端外部或其“邊緣”的數(shù)據(jù)。
如果企業(yè)計(jì)劃構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序或想要優(yōu)化當(dāng)前的產(chǎn)品,邊緣計(jì)算可能是一個(gè)安全選擇。人們需要了解有關(guān)邊緣計(jì)算及其實(shí)際用例的優(yōu)勢(shì)的更多內(nèi)容。
為什么純粹的云計(jì)算不是物聯(lián)網(wǎng)的最佳選擇
LogicMonitor公司的調(diào)查表明,83%的企業(yè)工作負(fù)載在云中處理(到2020年),云采用率正在迅速增長。并且有著充分的理由:降低運(yùn)營成本,提高可擴(kuò)展性,加快應(yīng)用部署,提高可靠性等。然而,當(dāng)談到物聯(lián)網(wǎng)時(shí),傳統(tǒng)的云計(jì)算有著許多缺點(diǎn)。
除此之外,大多數(shù)源于云計(jì)算的數(shù)據(jù)通常沒有實(shí)際價(jià)值,而且從未被使用過。那么,當(dāng)企業(yè)能夠處理并保持其正確生成位置(在設(shè)備上)時(shí),為什么要浪費(fèi)企業(yè)的資源和云存儲(chǔ)空間來處理不相關(guān)和無用的數(shù)據(jù)?
這就是很多企業(yè)難以決定采用邊緣計(jì)算還是采用云計(jì)算的原因。
所以,人們需要了解邊緣計(jì)算如何幫助物聯(lián)網(wǎng),以及為什么它比云計(jì)算更好的原因。
什么是邊緣計(jì)算?為什么重要?
首先從邊緣計(jì)算的定義開始。
邊緣計(jì)算這個(gè)術(shù)語指的是在數(shù)據(jù)產(chǎn)生的地方,即物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的“邊緣”進(jìn)行的數(shù)據(jù)計(jì)算。
因此,組織不是使用集中的遠(yuǎn)程云平臺(tái)來完成所有工作,而是在本地處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù),即在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備本身或最近的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處。
但是邊緣計(jì)算是如何工作的呢?
為了解釋它在現(xiàn)實(shí)生活中是如何工作的,可以將任何一臺(tái)智能設(shè)備作為例子。每個(gè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器每秒都會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。在采用云計(jì)算的情況下,數(shù)據(jù)立即傳輸?shù)街醒虢y(tǒng)一的云數(shù)據(jù)庫,在那里進(jìn)行處理和存儲(chǔ)。
如果需要任何操作,中央服務(wù)器將在接收和分析所獲取的數(shù)據(jù)時(shí)將其響應(yīng)發(fā)送回設(shè)備。因此,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備不再依賴于互聯(lián)網(wǎng)連接,可以作為獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)運(yùn)行。
雖然整個(gè)過程通常需要不到一秒鐘的時(shí)間來完成,但在某些情況下,響應(yīng)可能會(huì)延遲或中斷。這可能是由于網(wǎng)絡(luò)故障、互聯(lián)網(wǎng)連接薄弱,或者僅僅是因?yàn)閿?shù)據(jù)中心距離設(shè)備太遠(yuǎn)而導(dǎo)致的。
而在邊緣計(jì)算的情況下,企業(yè)不需要將物聯(lián)網(wǎng)傳感器獲取的數(shù)據(jù)發(fā)送到任何地方。設(shè)備本身或最近的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(如路由器)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理,如果需要采取措施,能夠以適當(dāng)?shù)姆绞巾憫?yīng)。
物聯(lián)網(wǎng)中邊緣計(jì)算的優(yōu)勢(shì)和實(shí)際使用案例
眾所周知,邊緣計(jì)算的主要目的是分散數(shù)據(jù)處理。與傳統(tǒng)云計(jì)算相比,這帶來了許多優(yōu)勢(shì)。
也就是說,物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算有五個(gè)主要優(yōu)勢(shì):
(1)增加數(shù)據(jù)安全性
雖然物聯(lián)網(wǎng)解決方案是網(wǎng)絡(luò)攻擊的理想目標(biāo),但邊緣計(jì)算可以幫助企業(yè)保護(hù)網(wǎng)絡(luò),并提高整體數(shù)據(jù)隱私。
由于數(shù)據(jù)是分散的,并且在生成數(shù)據(jù)的設(shè)備之間分布,因此很難用一次攻擊來摧毀整個(gè)網(wǎng)絡(luò)或破壞所有數(shù)據(jù)。
在GDPR合規(guī)性方面,這種方法也是首選:通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送并存儲(chǔ)在云中的信息越不敏感,信息就越好。
(2)更好的應(yīng)用性能
如上所述,數(shù)據(jù)在設(shè)備和數(shù)據(jù)中心之間來回傳輸需要一些時(shí)間。
通過存儲(chǔ)和處理靠近其源的數(shù)據(jù),企業(yè)可以減少延遲時(shí)間,并提高整體應(yīng)用程序性能。因此,企業(yè)可以實(shí)時(shí)分析數(shù)據(jù),而不會(huì)出現(xiàn)延遲。
(3)降低運(yùn)營成本
當(dāng)企業(yè)“存儲(chǔ)和處理”邊緣的大部分?jǐn)?shù)據(jù)時(shí),不需要大量的云存儲(chǔ)。此外,可以過濾掉不必要的信息并只備份相關(guān)數(shù)據(jù)。因此,企業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施成本將不可避免地下降。
(4)提高業(yè)務(wù)效率和可靠性
反過來,較低的數(shù)據(jù)流量和減少的云存儲(chǔ)可以帶來更高效的業(yè)務(wù)運(yùn)營。
此外,網(wǎng)絡(luò)連接不會(huì)出現(xiàn)問題,因?yàn)樗鼈冞m用于依賴云計(jì)算的其他物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。這是因?yàn)槠髽I(yè)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以在沒有互聯(lián)網(wǎng)連接的情況下自主工作。
(5)無限的可擴(kuò)展性
與云計(jì)算不同,邊緣計(jì)算允許企業(yè)根據(jù)需要擴(kuò)展物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),而無需考慮可用存儲(chǔ)(或其成本)。
由于列出的好處,邊緣計(jì)算在涉及時(shí)間敏感的任務(wù)時(shí)確實(shí)很有用。
以下是三個(gè)實(shí)用的物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算示例,用于演示如何在所列行業(yè)中應(yīng)用:
自動(dòng)駕駛汽車代表了重要的物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算用例之一。自動(dòng)駕駛車輛根本無法依靠遠(yuǎn)程服務(wù)器來決定當(dāng)前面有行人橫穿馬路時(shí)是否停車,因此需要立即作出決定。無論互聯(lián)網(wǎng)連接如何,數(shù)據(jù)都必須在現(xiàn)場(chǎng)處理。
此外,車輛(在路上時(shí))可以更有效地相互通信,因?yàn)樗麄儾恍枰蜻h(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送有關(guān)事故、天氣狀況、交通或繞行的數(shù)據(jù)。
邊緣計(jì)算的另一個(gè)實(shí)際案例在于健康監(jiān)視器和其他可穿戴設(shè)備的領(lǐng)域。當(dāng)用于遠(yuǎn)程醫(yī)療以跟蹤患者的慢性病時(shí),可以成為真正的生命拯救者。
例如,能夠獨(dú)立分析健康數(shù)據(jù)的心率監(jiān)視器可以立即提供必要的響應(yīng),以在患者需要幫助時(shí)提醒護(hù)理者。
機(jī)器人輔助手術(shù)是醫(yī)療保健中邊緣計(jì)算的另一個(gè)用例,尤其是每秒可能意味著生與死之間的區(qū)別。這些機(jī)器人需要能夠自己分析數(shù)據(jù),以便安全、快速和準(zhǔn)確地為手術(shù)提供幫助。
任何安全系統(tǒng)都應(yīng)該能夠在幾秒鐘內(nèi)響應(yīng)安全威脅。這就是為什么將邊緣計(jì)算用于監(jiān)控系統(tǒng)具有意義的原因。
因此,通過設(shè)備上的視頻處理,攝像頭可以檢測(cè)運(yùn)動(dòng)、識(shí)別入侵者,并在發(fā)生入侵者或可疑活動(dòng)時(shí)立即提醒用戶。
?交通信號(hào)燈或風(fēng)力渦輪機(jī)不需要全天候與云計(jì)算通信(或者有時(shí)它們根本無法連接到服務(wù)器)并且可以完全自動(dòng)化。
?路燈可以通過直接相互通信,而不是由遠(yuǎn)程云調(diào)解來創(chuàng)建自我維持的自治系統(tǒng)。
?農(nóng)業(yè)中的智能傳感器無需轉(zhuǎn)向中央服務(wù)器來決定何時(shí)需要給附近的植物澆水或添加肥料。它們可以輕松地自己執(zhí)行例行任務(wù),并偶爾與主要的云平臺(tái)同步。
因此,這些攝像頭不是將大量原始數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器進(jìn)行處理,而是在提高響應(yīng)速度和準(zhǔn)確性的同時(shí),節(jié)省企業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)流量、減少帶寬和云存儲(chǔ)。
除了列出的示例之外,邊緣計(jì)算還有更多用例。
物聯(lián)網(wǎng)的未來處于邊緣
到2022年,75%的企業(yè)數(shù)據(jù)將在云計(jì)算之外(以及傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心)處理。因此,邊緣計(jì)算市場(chǎng)的規(guī)模將在期間快速增長。
考慮到現(xiàn)有趨勢(shì),物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)人員和企業(yè)主應(yīng)該認(rèn)真考慮其即將推出的產(chǎn)品的邊緣計(jì)算。否則,一旦競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手充分利用這項(xiàng)技術(shù),企業(yè)就會(huì)處于落后的境地。