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3000字11張圖硬核科普:什么是邊緣計算?與云計算有什么聯(lián)系?

2022-07-14 11:31 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)聯(lián)盟站

導(dǎo)讀:?隨著近年來云計算的興起,還有一個名詞也漸漸走入公眾的視野,那就是邊緣計算。其實(shí)云計算和邊緣計算兩者是不一樣的概念,邊緣計算是因為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,催生出了邊緣計算。

隨著近年來云計算的興起,還有一個名詞也漸漸走入公眾的視野,那就是邊緣計算。

其實(shí)云計算和邊緣計算兩者是不一樣的概念,邊緣計算是因為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,催生出了邊緣計算。

那么邊緣計算到底是個什么樣的技術(shù),它背后的原理是啥?和云計算又有什么區(qū)別?

今天瑞哥用圖解的形式來大家揭開邊緣計算的神秘面紗!

什么是邊緣?

如果你一直在關(guān)注物聯(lián)網(wǎng) (IoT)技術(shù),那么對一些術(shù)語有所了解,比如:邊緣分析、邊緣計算、邊緣處理……

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物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)術(shù)語

邊緣這個術(shù)語在物聯(lián)網(wǎng)世界中看起來非常常見,邊緣其實(shí)是一個非常簡單的概念,就是一個位置,你可以看作是數(shù)據(jù)的來源,比如收集溫度數(shù)據(jù)的物聯(lián)網(wǎng)傳感器就是邊緣。

邊緣的價值是數(shù)據(jù),在很多情況下是實(shí)時數(shù)據(jù),邊緣的大部分?jǐn)?shù)據(jù)都是在本地處理的,其余數(shù)據(jù)可以傳遞到數(shù)據(jù)中心進(jìn)行進(jìn)一步計算和存儲,如果沒有數(shù)據(jù),就不是邊緣。

什么是邊緣計算?

邊緣計算創(chuàng)造了一個時代,你可以在單擊播放按鈕的一秒鐘內(nèi)觀看視頻,阿里、騰訊、谷歌、亞馬遜、微軟等科技巨頭都依賴邊緣計算,來達(dá)到幾毫秒的速度向世界各地的人們提供他們的內(nèi)容、服務(wù)和媒體。

邊緣計算是微型數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò),可在本地處理或存儲關(guān)鍵數(shù)據(jù),并將所有接收到的數(shù)據(jù)推送到中央數(shù)據(jù)中心或云存儲庫。

邊緣計算是一種將地理分布與云技術(shù)相結(jié)合的方法,邊緣數(shù)據(jù)中心可以通過在地理位置上更接近您需要的數(shù)據(jù)源來幫助解決延遲問題。

邊緣計算是一種分散式計算架構(gòu),而不是集中式計算模型(云計算)。

邊緣計算如何工作?

傳統(tǒng)的 IT 基礎(chǔ)設(shè)施需要跨長距離和多個網(wǎng)絡(luò)連接傳輸數(shù)據(jù),這可能需要大量帶寬和硬件,邊緣計算使計算和存儲資源更接近數(shù)據(jù)的生成位置,從而縮短了數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x

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邊緣計算

它無需將數(shù)據(jù)發(fā)送到云端,或?qū)⑵渫扑偷街醒霐?shù)據(jù)中心,而是允許在靠近最終用戶的物理位置實(shí)時處理應(yīng)用程序,可以想象一下CDN,CDN也是邊緣計算的一種衍生。

通過使用虛擬化技術(shù)和軟件定義的存儲,邊緣計算使用戶能夠通過安裝在邊緣服務(wù)器上的軟件部署和運(yùn)行他們的應(yīng)用程序,同時確保高可用性。

邊緣計算優(yōu)勢

數(shù)據(jù)隱私:通過邊緣計算,數(shù)據(jù)可以保留在其生產(chǎn)、使用和所屬位置成本:減少數(shù)據(jù)傳輸和中央存儲可顯著降低網(wǎng)絡(luò)和云成本數(shù)據(jù)速度:在設(shè)備上直接處理,而不是向云發(fā)送數(shù)據(jù)并處理來的更快離線能力:使用邊緣計算,設(shè)備獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)/云連接運(yùn)行,因此應(yīng)用程序可以運(yùn)行著,離線能力強(qiáng)去中心化邊緣:邊緣設(shè)備可以直接相互通信,這種分散的邊緣計算方法更有效,因為距離短,并且可以組合多個設(shè)備的功率和信息,增加了彈性。安全?:當(dāng)連接的設(shè)備數(shù)量增加時,會增加被攻擊的可能,傳統(tǒng)的云計算是集中式的,更容易受到 DDoS 攻擊和斷電,邊緣計算跨設(shè)備和數(shù)據(jù)中心分布處理、存儲,這使得任何單一中斷都難以摧毀網(wǎng)絡(luò),此外,邊緣計算過濾掉敏感信息并僅傳輸非敏感數(shù)據(jù)以進(jìn)行進(jìn)一步處理,以遵守嚴(yán)格的安全性和合規(guī)性。由于在傳輸過程中截獲的數(shù)據(jù)較少,因此更容易實(shí)施安全協(xié)議。

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邊緣計算使用場景

1、交通

在交通方面,邊緣計算的典型應(yīng)用就是自動駕駛。

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車聯(lián)網(wǎng)

自動駕駛車輛配備了各種類型的傳感器,從攝像頭到雷達(dá)再到基于激光雷達(dá)的系統(tǒng),這些傳感器幫助汽車能夠正常運(yùn)行。

自動駕駛汽車可以利用邊緣計算通過這些傳感器在離車輛更近的地方處理數(shù)據(jù),從而節(jié)省寶貴的處理時間。

2、衛(wèi)生保健

隨著科技的發(fā)展,衛(wèi)生保健也出現(xiàn)了好多高科技的產(chǎn)品,比如常見的健身追蹤器、血糖監(jiān)測儀、智能手表、智能手環(huán)等。

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智能手環(huán)

這些產(chǎn)品可以在本地分析健康數(shù)據(jù),比如睡眠、心率等,不需要連接到云端進(jìn)行處理,醫(yī)生可以在線上對患者進(jìn)行評估,并按需提供有關(guān)他們健康狀況的反饋。

3、制造業(yè)

現(xiàn)在的工廠跟以往傳統(tǒng)的工廠不同,傳統(tǒng)工廠依賴的是人,而現(xiàn)在的工廠大多數(shù)是智造類,依賴的是機(jī)器,機(jī)器最核心的就是傳感器,工廠可以使用多個個配備傳感器并連接到邊緣設(shè)備的機(jī)器人來完成需要大量人力才能完成的任務(wù)。

邊緣計算可以給現(xiàn)代制造業(yè)帶來更快的制造工作流程、更靈敏的響應(yīng)變化,這就是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。

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工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

4、智慧農(nóng)業(yè)

在中國可能智慧農(nóng)業(yè)正在起步中,但是在歐美發(fā)達(dá)地區(qū),特別是美國中西部,地廣人稀,如果沒有智慧農(nóng)業(yè),那么美國的農(nóng)業(yè)就很難供應(yīng),因此其智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)還是很強(qiáng)的。

智能農(nóng)場可以使用傳感器來監(jiān)測土壤狀況、溫度和天氣狀況,然后,邊緣計算可以快速為農(nóng)民提供詳細(xì)的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)在本地處理。

而且現(xiàn)在也出現(xiàn)了用于噴灑和除草的機(jī)器人,他們通過傳感器分析土壤狀況利用邊緣計算和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使得產(chǎn)量變得更高。

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智慧農(nóng)業(yè)

近年來,中國的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷攀升,國家對于農(nóng)業(yè)這塊投入的也非常大,越來越多的科技產(chǎn)品走向農(nóng)業(yè),使得中國的農(nóng)業(yè)智慧性不斷提升,相信不久的將來,世界智慧農(nóng)業(yè)一定看中國。

5、能源和電力

能源和電力是應(yīng)用邊緣計算最廣泛的,因為在能力和電力行業(yè),傳感器就是心臟,每個系統(tǒng)都會有非常多的傳感器,時刻傳輸壓力和濕度的數(shù)據(jù)。一般情況下能源的開采都是在偏遠(yuǎn)地區(qū),試想一下,如果發(fā)生異常情況(例如油管過熱)并且沒有引起注意,則可能會發(fā)生災(zāi)難性的爆炸。

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能源

所以通過邊緣計算分析各個傳感器的數(shù)據(jù),不僅可以監(jiān)控能力開采的情況,還可以減少災(zāi)難事件的發(fā)生。

6、零售業(yè)

智能零售應(yīng)用邊緣計算已經(jīng)不是一件新鮮的事,不過這個是在中國才能感受到,全世界,中國在無人支付這塊可謂是全球第一,無人能比!

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在中國的大街小巷、各個商場,各種人臉支付,無人零售商店數(shù)不勝數(shù),店內(nèi)的攝像頭和傳感器會識別顧客并登記他們挑選要購買的商品,這些其實(shí)都是邊緣計算的功勞。

邊緣計算和云計算的比較

云計算

云計算依靠遠(yuǎn)程服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)在異地存儲和使用數(shù)據(jù),可以同時向大量人提供數(shù)據(jù),不需要維護(hù)自己的基礎(chǔ)架構(gòu)。

邊緣計算

邊緣計算不依賴于數(shù)據(jù)中心或云,計算更接近數(shù)據(jù)源,最大限度地減少距離帶來的損耗,當(dāng)出現(xiàn)問題時,故障排除也很簡單。

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兩者比較

云計算的目的事克服本地存儲的限制,可以按需數(shù)據(jù)存儲和計算,改變了企業(yè)和個人處理IT 資產(chǎn)的方式。邊緣計算主要點(diǎn)在于數(shù)據(jù)發(fā)送到云端之前分析相關(guān)數(shù)據(jù),可以節(jié)省帶寬,也可以提高數(shù)據(jù)的安全性。

兩者使用的場景不一樣,但是邊緣計算最終的目的地還是云計算,所以兩者結(jié)合才是一張王牌。

在現(xiàn)在的邊緣計算市場中,像國內(nèi)的阿里、騰訊、華為都是頂尖提供商,國外的像西門子、思科、IBM、亞馬遜、微軟等都在實(shí)施邊緣計算。

總結(jié)

從可穿戴設(shè)備到無人駕駛再到機(jī)器人,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備正蓄勢待發(fā),數(shù)據(jù)增長也在以驚人的速度猛增,尤其是隨著 5G 技術(shù)的起飛,使得科技領(lǐng)域的格局在慢慢變化。

邊緣計算是 現(xiàn)代IT 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的一種創(chuàng)新的、革命性的方法,計算處理去中心化并在靠近數(shù)據(jù)源的網(wǎng)絡(luò)“邊緣”執(zhí)行它,數(shù)據(jù)不再發(fā)送到云或任何單個數(shù)據(jù)處理中心,而是被發(fā)送到靠近傳感器或生成此數(shù)據(jù)的設(shè)備數(shù)據(jù)源,極大的提高了數(shù)據(jù)的處理速度,節(jié)省了大量的帶寬,還提高了數(shù)據(jù)的安全性。

邊緣計算應(yīng)用的范圍特別廣,甚至是隨處可見,比如無人駕駛、智慧工廠、智慧農(nóng)業(yè)、智慧能源、無人零售等。

邊緣計算目前處于起步階段,但是未來非??善冢?/p>