AI算力的下一站，會(huì)是“邊緣計(jì)算”嗎？2023年開(kāi)年，ChatGPT“觸發(fā)”了AI算力緊張的局面，同時(shí)也將邊緣計(jì)算帶到了人們的視野中。有人說(shuō)，或許邊緣計(jì)算因兼具時(shí)延與安全等優(yōu)勢(shì)，將成為解決AI算力緊張的良方。
隨著物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動(dòng)化、智能交通、智能家居、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域，“邊緣計(jì)算”這一新興概念被反復(fù)提及。通常來(lái)講，邊緣計(jì)算可以被看作對(duì)云計(jì)算的補(bǔ)充。如果將云計(jì)算中心比喻為大腦，那么邊緣計(jì)算更像是遍布全身的神經(jīng)系統(tǒng)，聯(lián)結(jié)到各個(gè)智能終端。但它的重要意義卻遠(yuǎn)不止于此。
與傳統(tǒng)的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心相比，邊緣計(jì)算中直接為用戶提供服務(wù)的計(jì)算實(shí)體（如移動(dòng)通信基站、WLAN網(wǎng)絡(luò)、家用網(wǎng)關(guān)等）距離用戶很近，這些與用戶直接相連的計(jì)算服務(wù)設(shè)備稱為網(wǎng)絡(luò)的“邊緣設(shè)備”；在技術(shù)方面，邊緣計(jì)算為云、AI、5G和物聯(lián)網(wǎng)提供了重要的落地承載平臺(tái)。其中，AI從數(shù)據(jù)中心開(kāi)始向邊緣延展，成為邊緣計(jì)算的一個(gè)重要驅(qū)動(dòng)力量；在商業(yè)方面，萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代，眾多新興應(yīng)用提出了低時(shí)延、高帶寬、本地化、高安全、低成本的處理需求，這也推動(dòng)著處于數(shù)據(jù)產(chǎn)生側(cè)的邊緣計(jì)算“迎難而上”。包括一些工廠出于對(duì)數(shù)據(jù)的敏感性，不希望上云，通過(guò)邊緣計(jì)算，也能滿足它們的處理需求。
如今，邊緣計(jì)算作為云計(jì)算的一個(gè)分支，其興起受人矚目，吸引了眾多的企業(yè)進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域。和已經(jīng)成熟的公有云、私有云相比，邊緣計(jì)算還處在上升期，其中創(chuàng)新企業(yè)百花齊放、行業(yè)巨頭卡位布局、業(yè)務(wù)模式逐漸清晰的階段。
那么，到底什么才是“邊緣計(jì)算”？他有哪些應(yīng)用優(yōu)勢(shì)？未來(lái)將呈現(xiàn)怎樣的發(fā)展趨勢(shì)？今天，請(qǐng)跟隨《中國(guó)科技信息》一起來(lái)聊聊這些問(wèn)題。
什么是“邊緣計(jì)算”？
要了解邊緣計(jì)算，首先要厘清其與云計(jì)算之間“千絲萬(wàn)縷”的聯(lián)系。人們通常用“章魚”形容云計(jì)算和邊緣計(jì)算的關(guān)系：章魚渾身布滿了神經(jīng)元，但它腦部的神經(jīng)元僅占40%，其余60%都分布在八條觸角上。作為發(fā)生在“最后一公里”的計(jì)算，邊緣計(jì)算就像章魚觸角上的神經(jīng)元一樣。最近幾年，隨著萬(wàn)物互聯(lián)和邊緣人工智能的需求，邊緣計(jì)算在高速增長(zhǎng)，在整個(gè)計(jì)算產(chǎn)業(yè)的版圖中扮演越來(lái)越重要的角色。
而獨(dú)立理解邊緣計(jì)算，它是一種分布式計(jì)算架構(gòu)，它將計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用服務(wù)功能分散到靠近數(shù)據(jù)源的邊緣設(shè)備和節(jié)點(diǎn)上，以便在本地處理和分析數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)傳輸延遲和網(wǎng)絡(luò)帶寬的壓力。
其中，所謂的“邊”是相對(duì)于“中心”的概念，指的是貼近數(shù)據(jù)源頭的區(qū)域。而邊緣智能則是通過(guò)將AI處理能力下沉至更貼近數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，就近提供智能化服務(wù)，從而滿足當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)實(shí)時(shí)性、隱私性、節(jié)省帶寬等方面的需求。邊緣計(jì)算采用網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用核心能力為一體的開(kāi)放平臺(tái)，就近提供最近端服務(wù)。其應(yīng)用程序在邊緣側(cè)發(fā)起，產(chǎn)生更快的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)，滿足行業(yè)在實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的基本需求。
簡(jiǎn)而言之，邊緣計(jì)算是一種計(jì)算模式：在該計(jì)算模式下，服務(wù)與計(jì)算資源被放置在靠近終端用戶的網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備中。在現(xiàn)實(shí)中，邊緣計(jì)算通常應(yīng)用于需要實(shí)時(shí)處理和響應(yīng)數(shù)據(jù)的場(chǎng)景，如工業(yè)自動(dòng)化、物聯(lián)網(wǎng)、智能交通、智能家居、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等。相比于傳統(tǒng)的云計(jì)算模式，邊緣計(jì)算可以更好地適應(yīng)這些場(chǎng)景的需求，提高數(shù)據(jù)的安全性、可靠性和效率，并提供更好的用戶體驗(yàn)和商業(yè)價(jià)值。
邊緣計(jì)算兼具時(shí)延、安全等優(yōu)勢(shì)
為何邊緣計(jì)算如今吸引如此多的目光，這還要從伴人工智能和物聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展說(shuō)起。隨著物聯(lián)網(wǎng)在全球各行業(yè)中越來(lái)越普遍，人們發(fā)現(xiàn)了云計(jì)算的不足，它不是解決所有問(wèn)題的答案。而邊緣計(jì)算可以彌補(bǔ)云計(jì)算在架構(gòu)上的諸多不足，主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：第一，算力。線性增長(zhǎng)的集中式云計(jì)算能力無(wú)法匹配爆炸式增長(zhǎng)的海量邊緣數(shù)據(jù)。第二，帶寬。傳輸帶寬負(fù)載急劇增加造成較長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)延遲，難以滿足控制類數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)/準(zhǔn)實(shí)時(shí)流式數(shù)據(jù)傳輸需求。第三，安全。邊緣計(jì)算有助于隔離邊緣應(yīng)用和云端的系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)。第四，能耗。邊緣設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)與云平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)傳輸消耗大量電能，邊緣計(jì)算通過(guò)減少不必要的傳輸節(jié)約了能源。
同時(shí)，隨著智能駕駛、智能安防、智慧商業(yè)等行業(yè)對(duì)終端AI技術(shù)能力的要求越來(lái)越高，邊緣計(jì)算的魔力變得更大，也就更需要背后的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在算法層面、應(yīng)用層面不斷創(chuàng)新。例如自動(dòng)駕駛，如果一定要通過(guò)云端計(jì)算、而此時(shí)公路上信號(hào)傳輸時(shí)滯加上計(jì)算時(shí)滯，就有可能導(dǎo)致自動(dòng)駕駛汽車撞上路邊甚至開(kāi)出公路。
所以，邊緣計(jì)算應(yīng)用程序在邊緣側(cè)發(fā)起，產(chǎn)生更快的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)，滿足行業(yè)在實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的基本需求。
那么，邊緣計(jì)算除了自動(dòng)駕駛有哪些具體應(yīng)用場(chǎng)景呢？邊緣計(jì)算的典型應(yīng)用場(chǎng)景在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)/智慧交通、云游戲及物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域，這些領(lǐng)域的數(shù)據(jù)傳輸及處理量極大，對(duì)實(shí)時(shí)處理能力要求極高，邊緣計(jì)算的加入，可以讓龐大的數(shù)據(jù)量有條不紊地被處理，也能使數(shù)據(jù)在進(jìn)入云計(jì)算中心前就被妥善“解決”，且有著巨大的應(yīng)用潛力。以及在智慧城市的建設(shè)中，如果增加大量邊緣設(shè)備，就可以輕而易舉觀測(cè)到城市車輛、人流和發(fā)展?fàn)顩r。
以謹(jǐn)慎樂(lè)觀的心態(tài)看待邊緣計(jì)算的發(fā)展
如今邊緣計(jì)算已經(jīng)成為科技界、學(xué)術(shù)界、商界競(jìng)相追捧的熱門領(lǐng)域。在政策方面，國(guó)務(wù)院在2022年年初發(fā)布的《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》中明確提出要加強(qiáng)面向特定場(chǎng)景的邊緣計(jì)算能力，強(qiáng)化算力統(tǒng)籌和智能調(diào)度。隨后，各省市相繼出臺(tái)多項(xiàng)政策支持邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展，邊緣計(jì)算開(kāi)始不再“邊緣”，逐漸走到了數(shù)字經(jīng)濟(jì)的主舞臺(tái)。
在技術(shù)層面，由于邊緣計(jì)算在物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動(dòng)化、智能交通、智能家居、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，2023年將會(huì)持續(xù)快速發(fā)展，并呈現(xiàn)以下幾個(gè)趨勢(shì)：與人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等新興技術(shù)的融合。作為數(shù)字化時(shí)代技術(shù)的其中一個(gè)“超級(jí)力量”，邊緣計(jì)算以其特有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，正在成為真正支持萬(wàn)物智能化的關(guān)鍵點(diǎn)。
未來(lái) ，邊緣計(jì)算的魔力絕不僅限于此。在技術(shù)和應(yīng)用層面，邊緣計(jì)算技術(shù)會(huì)與終端設(shè)備、云計(jì)算進(jìn)行深度融合，共同在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、智慧城市和智慧醫(yī)療等人們生產(chǎn)生活的各個(gè)方面發(fā)揮作用。邊緣計(jì)算技術(shù)也必將成為繼云計(jì)算、大數(shù)據(jù)之后的下一個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域。為了提升我國(guó)的綜合實(shí)力、加速產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、改善人們的生活水平，學(xué)術(shù)界和工業(yè)界應(yīng)當(dāng)加大投入、深入挖掘邊緣計(jì)算技術(shù)的真正潛力。
不過(guò)，由于邊緣計(jì)算商業(yè)化應(yīng)用的時(shí)間不長(zhǎng)，多數(shù)邊緣計(jì)算場(chǎng)景尚屬于體驗(yàn)升級(jí)型需求，部署成本相對(duì)較高，產(chǎn)出效果短期內(nèi)不好衡量，投入產(chǎn)出比并不算高。另外，邊緣計(jì)算的規(guī)?；瘧?yīng)用還依賴于下游應(yīng)用場(chǎng)景的廣泛鋪開(kāi)。因此，人們?nèi)孕枰灾?jǐn)慎樂(lè)觀的心態(tài)看待其發(fā)展態(tài)勢(shì)。
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