在各種“計(jì)算”層出不窮的時(shí)代，又一“網(wǎng)紅計(jì)算”橫空出世。在剛剛過去的第四屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上，它備受關(guān)注，被捧為“技術(shù)明珠”。它，就是邊緣計(jì)算。

邊緣計(jì)算是什么

“邊緣計(jì)算是指在數(shù)據(jù)源的邊緣地帶完成的運(yùn)算程序。”2017年12月29日，天津大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院教授王曉飛接受了科技日?qǐng)?bào)記者的采訪，他的研究領(lǐng)域正是邊緣計(jì)算和存儲(chǔ)。他介紹說(shuō)，邊緣計(jì)算是一種分散式運(yùn)算架構(gòu)，將應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)資料與服務(wù)的運(yùn)算，由網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)點(diǎn)移送到網(wǎng)絡(luò)邏輯上的“邊緣節(jié)點(diǎn)”進(jìn)行處理。

大數(shù)據(jù)時(shí)代，越來(lái)越多的數(shù)據(jù)被傳至云端進(jìn)行存儲(chǔ)計(jì)算，再返回到終端顯示結(jié)果。這一過程不僅增加了云端壓力，還會(huì)造成干路數(shù)據(jù)堵塞，影響數(shù)據(jù)處理和反饋的時(shí)間。

為解決上述問題，霧計(jì)算應(yīng)運(yùn)而生。霧計(jì)算的原理與云計(jì)算一樣，都是把數(shù)據(jù)上傳到遠(yuǎn)程中心進(jìn)行分析、存儲(chǔ)和處理。但相比云計(jì)算要把所有數(shù)據(jù)集中運(yùn)輸?shù)酵粋€(gè)中心，霧計(jì)算的模式是設(shè)置多個(gè)中心節(jié)點(diǎn)，即所謂“霧節(jié)點(diǎn)”處理數(shù)據(jù)。

霧計(jì)算出現(xiàn)后，一種更激進(jìn)的想法隨之產(chǎn)生：既然數(shù)據(jù)送到云端是送，送到分散的數(shù)據(jù)中心也是送，那為何不干脆在距離終端最近的地方完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算?于是就有了邊緣計(jì)算。

王曉飛給科技日?qǐng)?bào)記者打了個(gè)比方：“云計(jì)算是把所有東西都往‘云’里送，霧計(jì)算則是把數(shù)據(jù)往身邊‘霧氣’里送，這種邏輯被稱為‘分散式云計(jì)算’，而邊緣計(jì)算干脆把數(shù)據(jù)直接送到手心里。”

搭上物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的快車

數(shù)據(jù)是人工智能發(fā)展的基礎(chǔ)，即使強(qiáng)大如“阿爾法狗”，沒有大量的數(shù)據(jù)訓(xùn)練做加持，它也不可能成功。如今，互聯(lián)網(wǎng)每天所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量已超出想象。據(jù)思科VNI報(bào)告預(yù)測(cè)，到2020年，一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)用戶平均每天約產(chǎn)生1.5GB數(shù)據(jù)量。在萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代，數(shù)據(jù)將更多來(lái)自邊緣側(cè)不計(jì)其數(shù)的傳感器和終端設(shè)備，傳統(tǒng)的計(jì)算系統(tǒng)并不能有效利用這些數(shù)據(jù)。為滿足新的數(shù)據(jù)處理需求，邊緣計(jì)算被推到了舞臺(tái)中央。

而邊緣計(jì)算的“躥紅”，離不來(lái)其幕后推手——物聯(lián)網(wǎng)。

在王曉飛等業(yè)內(nèi)專家看來(lái)，相較云計(jì)算和霧計(jì)算，邊緣計(jì)算更聚焦于實(shí)時(shí)、短周期數(shù)據(jù)分析。由于靠近數(shù)據(jù)源，邊緣計(jì)算能在本地網(wǎng)絡(luò)中完成運(yùn)算，操作數(shù)據(jù)不用上傳至云端，大幅提升了數(shù)據(jù)處理速度并降低帶寬成本，因此可以很好地支撐物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。

“雖然邊緣計(jì)算日漸受到重視，但它不會(huì)從根本上代替云計(jì)算，二者互為補(bǔ)充。因?yàn)?，邊緣?jì)算所處理的數(shù)據(jù)只是局部數(shù)據(jù)，要想全面了解數(shù)據(jù)還需要云計(jì)算在后端進(jìn)行綜合處理。”王曉飛說(shuō)。

短期內(nèi)難現(xiàn)爆發(fā)式發(fā)展

目前，智慧城市照明系統(tǒng)是邊緣計(jì)算常見的應(yīng)用場(chǎng)景。例如，將城市照明路燈統(tǒng)一接入物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，管理者可實(shí)現(xiàn)可視化管理以及預(yù)測(cè)性維護(hù)。在深夜車流較少時(shí)，可調(diào)低路燈亮度、間隔開燈;在光照條件不好的陰雨天，可根據(jù)外界情況及時(shí)調(diào)節(jié)亮度……

邊緣計(jì)算也悄然來(lái)到我們身邊。“高檔社區(qū)和辦公場(chǎng)所的刷臉門禁，也是生活中邊緣計(jì)算最常見應(yīng)用。”王曉飛介紹說(shuō)，門禁系統(tǒng)需要快速識(shí)別攝像頭前的人像，以便迅速給出開門與否的指令。如不使用邊緣計(jì)算，最簡(jiǎn)單的方式是前端攝像機(jī)捕捉到視頻信息，然后把數(shù)據(jù)以流媒體方式壓縮后傳輸?shù)胶蠖?，獲得運(yùn)算結(jié)果后再返回前端。這種信息傳輸方式不僅加大了網(wǎng)絡(luò)帶寬和后端存儲(chǔ)的壓力，也耗費(fèi)了大量時(shí)間。

不過，倘若如此，恐怕客人早就等不急了。這時(shí)邊緣計(jì)算就派上了用場(chǎng)。它能快速識(shí)別人像、給出指令，最后只需把計(jì)算結(jié)果傳送到遠(yuǎn)程服務(wù)器即可。“它的響應(yīng)速度是毫秒級(jí)的，而且操作方便。”王曉飛說(shuō)。

邊緣計(jì)算的前景似乎一片大好，但許多技術(shù)問題還有待解決。“短期內(nèi)邊緣計(jì)算難以呈現(xiàn)爆發(fā)式發(fā)展，還有很長(zhǎng)的路要走。”王曉飛說(shuō)，邊緣計(jì)算作為一種顆粒式的數(shù)據(jù)處理服務(wù)，目前面臨兩大技術(shù)瓶頸。一方面，邊緣計(jì)算難以兼容異構(gòu)。這導(dǎo)致真正具備邊緣計(jì)算能力的家居設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)非常少。另一個(gè)是芯片技術(shù)。“未來(lái)，目前云端的數(shù)據(jù)運(yùn)算工作將轉(zhuǎn)移至前端，由前端直接進(jìn)行處理。這就需要前端具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，需要相應(yīng)的芯片技術(shù)作為支撐。因此，芯片技術(shù)的發(fā)展將直接影響著邊緣計(jì)算的應(yīng)用。”他說(shuō)。