「邊緣」這個詞對於不同領域的人來說代表了不同的事物,對於一些IOT領域中的底層技術企業來說,「邊緣」是骨幹網靠近物體的部分。比如智能家居裡「邊緣」指的是家居的管理,智能工廠裡「邊緣」指的是生產車間。

預計到2020年時,IOT領域每年會產生44ZB的數據,如果把這些數據都放到雲端處理,那麼無論是對於雲還是對於以後的5G通訊來說都是一個非常龐大的數字。那麼如果將一部分數據放在本地,通過邊緣處理的方法將其簡化,最後只把更為核心的數據傳輸到雲端,似乎成為了一條加速IOT整體落地速度的道路。

IDG曾經做過這樣的估計,到2018年全球大概有40%的數據需要在邊緣進行保存、處理和分析,原因兩方面。第一方面,把所有數據傳到後台需要運營商不斷對網絡進行更新,那就需要廠商大量投資人力物力財力,這並不是所有的電信運營商都能夠負擔得起。

另一方面在於很多物聯網的應用對實時性的要求比較高,過高的網絡的延遲往往不能滿足這些應用的要求,最典型的例子是無人駕駛。可以想象一下:你坐在無人駕駛的車裡,此時突然在行駛路線上出現一個行人,如果通過車裡的攝像頭採集到圖像,把這些圖像經過本地的壓縮以後通過網絡傳到雲中心進行分析,分析完以後形成相應的控制指令再傳到無人車來執行相應的操作。那麼恭喜你,全責。

 

目前都有哪些基於邊緣處理的組織呢?

12月9日,我接受英特爾的邀請,參加了於北京舉辦的物聯網開發者大會。會上聽了英特爾英特爾中國區物聯網事業部CTO張宇博士的演講,並且在會後採訪了他。張宇博士告訴虎嗅,

對於英特爾而言,我們認為標準化是一個非常重要的工作。我們在全球積極推動物聯網標準化的工作,之前我們積極推動了三個聯盟,分別是工業互聯網聯盟IIC,開放互聯基金會OCF,開放霧計算聯盟,由我們跟微軟和其他一些合作單位共同發起,這也是針對邊緣計算。

 

簡單解釋一下這三個聯盟:

IIC:針對工業領域,英特爾、思科把互聯互通、安全方面的需求收集起來,交給相關的標準組織,從而制定工業廠商的標準和規範。

OCF:製作邊緣處理的參考架構。

開放霧計算聯盟:這個很好理解啊,就是一個OpenFog架構開發者的組織。開放霧計算是新計算模型,取代了傳統封閉式系統以及依賴雲計算的模型。它基於工作負載和設備能力,使計算更加接近網絡邊緣,即IOT傳感器和制動器。霧計算並不是為了取代傳統雲計算,而是作為補充和擴展。

英特爾對IOT的理解是把它當成端到端的系統,並將其分成邊緣和後端平台兩部分,中間通過網絡進行連接。邊緣部分包含數據採集、網關及數據處理等等模塊。而在後端完成的是數據的處理機設備的遠程管理。處理部分包括實時處理及離線處理。

算了還是看圖吧

圖中還有一個環節叫做網關,這是IOT領域種非常重要的部分。在通過藍牙、zigbee等等手段收集本地採集器採集數據的同事,還通過3G、4G等等技術把這些數據從邊緣傳到雲端,這就是網關。在安利了英特爾Quark處理器、凌動處理器和酷睿處理器以後,張宇博士還指出,

網關方面我們提供一個物聯網網關協議站,它支持 VxWorks操作系統和Windows操作系統,在這個協議站裡我們提供在連接、設備遠程管理和安全方面等等的功能的特性,幫助開發者基於這樣一個參考方案更快地推出自己的產品。

 

ECC是甚麼?

邊緣計算產業聯盟(EdgeComputing Consortium,縮寫為ECC),由華為技術有限公司、中國科學院瀋陽自動化研究所、中國信息通信研究院、英特爾公司、ARM和軟通動力信息技術有限公司在北京於11月30日正式成立。對此,張宇博士告訴虎嗅,

這個組織下設四個工作組,具體從事一些跟邊緣計算相關的工作,包括參考架構的制定、測試床的設計、推廣的工作。在這個組織裡,英特爾和華為是配合的,一起做參考方案的制定工作,同時我們也在做一些測試床的方案收集,明年我們會以邊緣計算產業聯盟的名義給業界推薦我們經過驗證的測試床的參考方案,讓業界進行使用。

 

其實邊緣處理並不是甚麼新詞

與傳統邊緣處理相比,現在我們的共識不是讓它去替代雲計算,因為邊緣處理本身不是單獨的計算節點,邊緣和雲應該是一個相輔相成的端到端系統,兩者是共同配合的。根據用戶對於應用的要求,合理地分配負載,最終實現這樣一個分佈式的最佳解決方案。

在某些應用場景裡,邊緣是相對數據做一個預處理預過濾的過程,從大量的數據裡把它的特徵信息提取出來,再把這些被處理的數據傳到雲端進行進一步處理,而不是全部的原始數據,這樣可以極大地降低對網絡帶寬的限制。

跟最早的邊緣處理相比,這樣一種端到端的方式能夠對數據分析得更深更透。跟傳統的雲計算相比,現在邊緣處理的概念能提高響應速度。張宇博士隨即用工廠來舉例子,

在國內規模很大的製造業企業裡,我們發現很多產線上的設備並沒有把數據收上來,有幾方面原因,一方面由於這些設備本身沒有提供接口,拿不到這些數據。有些數據有接口,但是如果要利用運營商提供的數據費用非常高,承擔不起。很多生產企業有這個需求,怎麼收集數據,收集到數據以後怎麼利用這些數據提高生產的效率,這是他們非常直接的需求。

我們現在幫助我們的用戶做的是利用邊緣計算來收集數據,存儲本地的數據,做一些預處理的工作,同時利用我們提供的中間件像DAT,幫他在後端做一些數據的後期處理,去發現一些深層次的內容。

 

5G是否會影響邊緣處理的地位?

英特爾按照數據量把IOT分成兩類,大數據型和小數據型。大數據型是標準視頻類的,這種類型對於帶寬要求很高,要通過光纖或者高速以太網或者無線裡的4G5G等方式。小數據類型的,比如空氣質量監測、智能農業等等,這些數據量不是很高,採集的頻度也沒有那麼高,就可以利用窄帶物聯網的通信。

總體來說,5G能做到的只是降低了邊緣到雲端之間的傳輸代價,無法真正意義上取代邊緣處理的地位。設備仍然需要LAN等技術去將數據通過傳感器彙集到邊緣處理部分進行縮編,就拿剛才說到的無人車來說,5G能做的是降低延遲,但不可能讓處理沒有延遲。因此邊緣處理還是要有的。


 邊緣處理對於整體物聯網產業來說是什麼?以及英特爾是怎樣對待的?