隨著人工(gong)智能新一輪浪(lang)潮(chao)持續蔓延(yan)，全球數據流量(liang)爆發(fa)，疊加智慧城市、自動(dong)駕駛、工(gong)業物聯網等(deng)應用(yong)逐步落地，大量(liang)終端設備產生的數據量(liang)快速增加，中心云計算(suan)在算(suan)帶寬負(fu)載、網絡(luo)延(yan)時等(deng)方面越(yue)來(lai)越(yue)緊張(zhang)，邊緣計算(suan)的價值進一步凸(tu)顯。

PrecedenceResearch數據顯(xian)示(shi)，2022年(nian)全球邊(bian)緣計算市場規模為45.5億美元，該(gai)市場規模將以12.46%的(de)CAGR增長至2030年(nian)的(de)1165億美元。

根據(ju)Gartner數據(ju)顯示，2021年底(di)有超過50%的大型(xing)企業部(bu)署(shu)至少一個(ge)邊緣計算應用(yong)(yong)，到(dao)2023年底(di)，50%以上的大型(xing)企業將(jiang)至少部(bu)署(shu)6個(ge)用(yong)(yong)于物聯網或(huo)沉浸(jin)式體驗的邊緣計算應用(yong)(yong)，并將(jiang)在未來(lai)成為規模化行(xing)業，邊緣計算發展戰略將(jiang)成為大勢所趨。

什么是邊緣計算？

邊緣計(ji)算（Edge computing）是(shi)相對云(yun)計(ji)算而言的(de)(de)，它是(shi)指收(shou)集并分(fen)析數據的(de)(de)行為發生(sheng)在靠近數據生(sheng)成的(de)(de)本地設備和網絡中，而不(bu)是(shi)必須將數據傳輸到計(ji)算資源集中化的(de)(de)云(yun)端進(jin)行處理。邊緣計(ji)算又(you)被叫做分(fen)布式云(yun)計(ji)算、霧計(ji)算或(huo)第四代數據中心。

邊緣(yuan)計(ji)(ji)算(suan)首先通過在WAN網絡上虛擬化網絡服務而出(chu)(chu)現。最(zui)初是由一個平臺來驅(qu)動的(de)(de)，適應了(le)云計(ji)(ji)算(suan)用(yong)戶的(de)(de)習慣(guan)，這也便是思科(Cisco)于2011年曾提出(chu)(chu)的(de)(de)霧(wu)計(ji)(ji)算(suan)概念的(de)(de)由來。隨著新的(de)(de)邊緣(yuan)計(ji)(ji)算(suan)能(neng)力(li)的(de)(de)出(chu)(chu)現，邊緣(yuan)計(ji)(ji)算(suan)不(bu)再(zai)需要構(gou)建(jian)集中的(de)(de)數據中心，創建(jian)了(le)具有潛在數千個可應用(yong)的(de)(de)大(da)規模分布(bu)式節點的(de)(de)能(neng)力(li)。

Gartner預計到(dao)2020年全世界有多(duo)達250億的(de)智能設(she)備(bei)(bei)會連接(jie)互聯(lian)網(wang)(wang)(wang)，如此多(duo)的(de)設(she)備(bei)(bei)會產生50萬億GB的(de)數(shu)據，這相當2015年全球數(shu)據量的(de)5倍(bei)多(duo)。如果將這些設(she)備(bei)(bei)產生的(de)數(shu)據全部傳輸到(dao)云(yun)端(duan)，對網(wang)(wang)(wang)絡(luo)帶寬、網(wang)(wang)(wang)絡(luo)流量成本控制(zhi)、云(yun)端(duan)存儲能力(li)都(dou)是(shi)一個巨大(da)的(de)挑戰。

同時(shi)，一(yi)些應(ying)用需要及時(shi)響應(ying)，如工廠的(de)(de)(de)機械設備的(de)(de)(de)故障預測，時(shi)延即(ji)意味(wei)著損(sun)失。另(ling)外一(yi)些邊緣設備還涉及個人隱私和安(an)全。為了應(ying)對物聯(lian)網場景(jing)中海(hai)量數據(ju)傳(chuan)輸、存儲和云計算(suan)能力的(de)(de)(de)挑(tiao)戰，領先的(de)(de)(de)云計算(suan)廠商紛紛推出邊緣計算(suan)的(de)(de)(de)產品。將(jiang)部分數據(ju)分析功能，放到了應(ying)用場景(jing)的(de)(de)(de)附近(終端或(huo)網關(guan))來實現，這種就近提供的(de)(de)(de)智能服務可以滿足行業數字化在敏捷聯(lian)接、實時(shi)業務、數據(ju)優(you)化、應(ying)用智能、安(an)全與隱私保護(hu)等(deng)方(fang)面的(de)(de)(de)關(guan)鍵需求。

邊緣計算不同于云計算

邊緣(yuan)計算(suan)最早可以(yi)追溯到1998年(nian)Akamai公司(si)提出的(de)內(nei)容分發網絡(luo)（ content delivery network，CDN），CDN 是一種(zhong)基(ji)于互聯網的(de)緩(huan)(huan)存(cun)(cun)(cun)網絡(luo)，依靠部署在各(ge)地的(de)緩(huan)(huan)存(cun)(cun)(cun)服務器，通(tong)過中(zhong)心平臺(tai)的(de)負載均衡(heng) 、內(nei)容分發、調度等(deng)功能模塊，將用戶(hu)的(de)訪問指(zhi)向最近(jin)的(de)緩(huan)(huan)存(cun)(cun)(cun)服務器上，以(yi)此降低網絡(luo)擁塞，提高用戶(hu)訪問響(xiang)應速度和(he)命(ming)中(zhong)率。CDN強調內(nei)容（數(shu)據）的(de)備份(fen)和(he)緩(huan)(huan)存(cun)(cun)(cun)，而邊緣(yuan)計算(suan)的(de)基(ji)本思想則是功能緩(huan)(huan)存(cun)(cun)(cun)（function cache）。

2005年(nian)美國韋恩(en)州立大學施巍松教授的(de)團隊就已提出功(gong)能(neng)緩存的(de)概念(nian) ，并(bing)將其(qi)用(yong)在個性化(hua)的(de)郵箱管(guan)理(li)服(fu)務(wu)中(zhong)，以節(jie)省延遲(chi)和(he)帶寬。 2009年(nian)Satyanarayanan等(deng)人提出了Cloudlet的(de)概念(nian)，Cloudlet 是一個可(ke)(ke)信且資(zi)源(yuan)豐富的(de)主機，部署在網絡邊(bian)緣(yuan)(yuan)，與互聯(lian)網連(lian)接(jie)，可(ke)(ke)以被(bei)移動(dong)設備(bei)訪問，為其(qi)提供(gong)服(fu)務(wu)，Cloudlet可(ke)(ke)以像云一樣(yang)為用(yong)戶提供(gong)服(fu)務(wu)，又被(bei)稱為“小朵云”。此時(shi)的(de)邊(bian)緣(yuan)(yuan)計(ji)算強調(diao)下行，即將云服(fu)務(wu)器上的(de)功(gong)能(neng)下行至邊(bian)緣(yuan)(yuan)服(fu)務(wu)器，以減少帶寬和(he)時(shi)延。

隨(sui)后，在萬物互聯的(de)背景(jing)下(xia)，邊緣數據(ju)迎來了爆發性增長，為了解決面向數據(ju)傳輸 、計算和存(cun)儲過程中的(de)計算負載(zai)和數據(ju)傳輸帶寬(kuan)的(de)問(wen)題，研究者(zhe)開始探(tan)索在靠近數據(ju)生(sheng)產者(zhe)的(de)邊緣增加(jia)數據(ju)處(chu)理的(de)功能，即萬物互聯服務功能的(de)上行。

以(yi)(yi)現在最火的車(che)輛(liang)自動(dong)駕(jia)駛為例，控(kong)制車(che)輛(liang)進行高度可靠(kao)、安(an)(an)全和響應的在公(gong)路上行駛就(jiu)必(bi)須在車(che)輛(liang)內部安(an)(an)裝大量的傳(chuan)感(gan)器并(bing)通過安(an)(an)裝車(che)載計(ji)算服務(wu)器對無人駕(jia)駛汽車(che)傳(chuan)感(gan)器數(shu)據實時進行數(shu)據處理(li)和分(fen)析，并(bing)將分(fen)析所(suo)得結果以(yi)(yi)極低(di)延(yan)遲（通常是毫秒級）傳(chuan)送給臨(lin)近區(qu)域內其他聯網車(che)輛(liang)人，以(yi)(yi)便車(che)輛(liang)做出決策。

其實(shi)(shi)如果說云計(ji)(ji)算是(shi)集中式(shi)大(da)數(shu)據處理(li)，邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)計(ji)(ji)算則可以理(li)解為邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)式(shi)大(da)數(shu)據處理(li)。但不同的(de)(de)是(shi)，只是(shi)這(zhe)一次，數(shu)據不用再傳(chuan)到遙遠的(de)(de)云端，在(zai)邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)側就(jiu)能(neng)解決(jue)。邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)計(ji)(ji)算更適(shi)合實(shi)(shi)時的(de)(de)數(shu)據分(fen)析和智(zhi)(zhi)能(neng)化處理(li)，相較單純(chun)的(de)(de)云計(ji)(ji)算也更加(jia)高效而且安全！如果把(ba)云計(ji)(ji)算比作整個(ge)計(ji)(ji)算機智(zhi)(zhi)能(neng)系統的(de)(de)大(da)腦。那么邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)計(ji)(ji)算就(jiu)是(shi)這(zhe)個(ge)系統的(de)(de)眼睛耳朵(duo)和手(shou)腳。核心(xin)服(fu)務(wu)器(qi)讓智(zhi)(zhi)能(neng)系統具有(you)很強的(de)(de)人(ren)工智(zhi)(zhi)能(neng)，但是(shi)如果這(zhe)個(ge)人(ren)工智(zhi)(zhi)能(neng)是(shi)聾子(zi)瞎子(zi)，它也發揮不了太(tai)大(da)的(de)(de)作用。

邊(bian)緣(yuan)計算(suan)(suan)和云計算(suan)(suan)兩者實際上都是處理(li)大數(shu)據的計算(suan)(suan)運(yun)行的一(yi)(yi)種方式。邊(bian)緣(yuan)計算(suan)(suan)是對云計算(suan)(suan)的一(yi)(yi)種補充和優化，云計算(suan)(suan)把握整(zheng)體，而邊(bian)緣(yuan)計算(suan)(suan)更專(zhuan)注局部。

邊緣計算典型應用場景

邊緣(yuan)(yuan)(yuan)網絡(luo)基(ji)本上由終端(duan)設(she)備（例如(ru)移動手機、智能物(wu)品等(deng)等(deng)）、邊緣(yuan)(yuan)(yuan)設(she)備（例如(ru)邊界路由器、機頂盒、網橋、基(ji)站、無線接(jie)入點等(deng)等(deng)）、邊緣(yuan)(yuan)(yuan)服(fu)務(wu)器等(deng)構成。這些組件可以具有必要(yao)(yao)的性能，支(zhi)持邊緣(yuan)(yuan)(yuan)計(ji)(ji)(ji)(ji)算。作為一種本地(di)化的計(ji)(ji)(ji)(ji)算模式，邊緣(yuan)(yuan)(yuan)計(ji)(ji)(ji)(ji)算提供(gong)了對于計(ji)(ji)(ji)(ji)算服(fu)務(wu)需(xu)求(qiu)更(geng)快的響應速度，通常情況下不(bu)將大量的原始數(shu)據發送(song)云網絡(luo)。然而，總體來說，邊緣(yuan)(yuan)(yuan)計(ji)(ji)(ji)(ji)算不(bu)需(xu)要(yao)(yao)會(hui)主動協助 IaaS,、PaaS、 SaaS和其他云服(fu)務(wu)，更(geng)多地(di)專(zhuan)注(zhu)于終端(duan)設(she)備端(duan)。

邊緣(yuan)計算的(de)(de)(de)概念是因(yin)工(gong)(gong)(gong)業制造之(zhi)因(yin)而起。在(zai)工(gong)(gong)(gong)業領域，云端(duan)固然必不可少，但(dan)是仍(reng)需要邊緣(yuan)與云端(duan)的(de)(de)(de)協同工(gong)(gong)(gong)作。單點(dian)故(gu)障在(zai)工(gong)(gong)(gong)業級(ji)應用場(chang)景中是絕(jue)對不能(neng)被接(jie)受的(de)(de)(de)，因(yin)此除了中心云的(de)(de)(de)統一(yi)控制外，工(gong)(gong)(gong)業現場(chang)的(de)(de)(de)系統也必須具備(bei)一(yi)定的(de)(de)(de)活力，能(neng)夠自主(zhu)判斷并解(jie)決問(wen)題(ti)。邊緣(yuan)計算可以(yi)更(geng)便捷的(de)(de)(de)處理工(gong)(gong)(gong)廠設(she)備(bei)產(chan)生的(de)(de)(de)海量(liang)數(shu)據，及時(shi)檢(jian)測(ce)(ce)異(yi)常情況，更(geng)好的(de)(de)(de)實(shi)現預(yu)測(ce)(ce)性監(jian)控，提(ti)升(sheng)工(gong)(gong)(gong)廠運(yun)行效率的(de)(de)(de)同時(shi)也能(neng)預(yu)防(fang)設(she)備(bei)故(gu)障問(wen)題(ti)。

目前，邊(bian)緣(yuan)(yuan)計(ji)算(suan)產(chan)業(ye)正進入高(gao)速發(fa)展期，產(chan)業(ye)生態逐漸(jian)形成，上下游(you)(you)合作增強。邊(bian)緣(yuan)(yuan)計(ji)算(suan)產(chan)業(ye)鏈上游(you)(you)為服務(wu)器、邊(bian)緣(yuan)(yuan)網(wang)關(guan)、邊(bian)緣(yuan)(yuan)計(ji)算(suan)終端、邊(bian)緣(yuan)(yuan)計(ji)算(suan)平臺等(deng)基礎(chu)軟(ruan)硬(ying)件設(she)施提供商(shang)(shang)(shang)(shang)。產(chan)業(ye)鏈中游(you)(you)為云(yun)服務(wu)廠商(shang)(shang)(shang)(shang)、電信運營商(shang)(shang)(shang)(shang)等(deng)邊(bian)緣(yuan)(yuan)云(yun)建設(she)服務(wu)商(shang)(shang)(shang)(shang)。下游(you)(you)為行業(ye)垂(chui)直(zhi)系(xi)統集成商(shang)(shang)(shang)(shang)、產(chan)業(ye)鏈綜合服務(wu)商(shang)(shang)(shang)(shang)、邊(bian)緣(yuan)(yuan)計(ji)算(suan)專家等(deng)系(xi)統集成商(shang)(shang)(shang)(shang)。

據(ju)(ju)(ju)前瞻經濟(ji)學人預測，2030年中(zhong)(zhong)國數據(ju)(ju)(ju)原生產業(ye)的(de)(de)規模將占整體經濟(ji)總(zong)量(liang)的(de)(de)15%，數據(ju)(ju)(ju)的(de)(de)總(zong)體規模超過4YB，占全(quan)球數據(ju)(ju)(ju)總(zong)量(liang)的(de)(de)30%。依靠企(qi)業(ye)傳統數據(ju)(ju)(ju)存儲及處理設備已完全(quan)不足以支撐日(ri)益(yi)龐(pang)大的(de)(de)數據(ju)(ju)(ju)生產、價值挖掘需求，而且企(qi)業(ye)對(dui)數據(ju)(ju)(ju)處理的(de)(de)時效性、安全(quan)性的(de)(de)需求也越(yue)來越(yue)多，構建邊(bian)緣數據(ju)(ju)(ju)中(zhong)(zhong)心和服務(wu)器成為數據(ju)(ju)(ju)爆發的(de)(de)必(bi)然要求。

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