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边缘计算和物联网齐头并进

日期: 2018-07-19
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边缘计算和物联网的同时发展和增长,有时候人们将边缘计算称之为雾计算。由于物联网的设计,它需要边缘计算来发挥其最大的潜力,而且这两种技术都处于早期发展阶段。


由于同样的原因,边缘计算和雾计算的应用强劲上升:这是因为物联网数据泛滥。调研机构Hitachi Vanata公司的一份报告估计,连续监测所有连接的车辆每小时将产生25GB的数据。


云计算存储提供商ClearSky Data首席技术官Lazarus Vekiarides表示:“物联网是下一代终端。如果考虑到这些产生数据的物联网设备的庞大数量,其数据要比人类活动或手机信息的数量大得多。”


请注意,如今的一些汽车(通过引擎)有能力处理一些计算功能。可穿戴设备或远程传感器因为计算消耗电能,并且如果使用电池工作,这意味着提供电力的时间更短。


所以为了保障物联网设备的运行,其计算需要从物联设备移到服务器上。尽管物联网设备周边有一些庞大的数据中心,而且全球的数据量也在不断增加,因此处理分布在各地的物联网设备的数据将不堪重负。


采用边缘计算服务的第二个目的是卸载中央数据中心的负载。例如在洛杉矶汽车生成的数据可以在洛杉矶的边缘计算中心进行处理,而不是将其发送到犹他州或爱荷华州的数据中心。因为这意味着更高的延迟,即使建立了许多快速数据中心和专用主干光纤网络,网络延迟仍然是一个难题。


Vekiarides说,“当企业需要处理来自数百万台设备的数据时,可以在云端处理数据。但问题是云端通常距离设备很远,所以会出现延迟,而数据量也不适合采用云计算。”


互联网的设计与物联网相反,其用例是从源头上下载东西,比如在Netflix网站上看电影,用户的家庭宽带连接可能会是10mbits到20mbits,但下载速率是1-2mbit.物联网的设计正好与其相反,从端点发送大量数据而不是接收数据。因此,互联网的设计并不适用于物联网。


然后是第三个问题:存储。像Fitbit这样的可穿戴设备不会储存太多数据。即使少数闪存芯片也会占用大量空间并消耗电能。另外,Vekiarides指出,存储设备的故障比CPU和内存的故障率要高得多。


对于收集大量数据的物联网(IoT),企业需要做两件事:本地分析组件和中央存储。所以,这就是边缘计算适用在物联网的地方。


什么是边缘计算?


边缘计算被维基百科定义为“通过在网络边缘执行数据处理来优化云计算系统的一种方法,并且靠近数据源”。因此,它是关于在端点附近创建一种所有数据都可以进行一定数量计算的应用平台,并且可以解决延迟问题。


这意味着边缘计算比大多数云计算提供商的云平台拥有更多的位置,而对于私营公司来说,它意味着更多的数据中心之外的远程服务器。即使像Equinix公司这样的大规模数据中心提供商,其在美国和世界各地运营的数据中心只分布在十几个地点。


在许多方面,边缘计算看起来很像一个标准的数据中心,并使用相同的硬件。唯一真正的区别是其分配率较高。像Equinix、CoreSite、Digital Reality等主要数据中心提供商正在专门为边缘计算应用配置专用硬件。


对于商业用户而言,亚马逊公司即将与Greengrass合作,将边缘计算中心部署在用户的远程办公室或工厂中。用户可以将像部署Raspberry Pi或x86塔式服务器一样部署边缘计算中心。亚马逊与包括英特尔、高通和三星在内的众多合作伙伴开发了这样的产品,并使用其无服务器Lambda服务来交付本地机器对机器的通信。因此,远程办公室或工厂可以为本地设备部署自己的专用边缘计算服务器。


没有标准的设计


物联网和边缘计算有一些共同点:它们都在发展进行中。物联网的定义相当早,但需要一段时间才能着手应用。例如可穿戴设备这样早期的尝试并不能很好地采用,因为它们并不成熟,而人们也不喜欢穿戴它们。随着技术进一步的发展,嵌入式设备将会发展得越来越好。智能手机将配备新的传感器,可穿戴设备变得更加实用。


Vekiarides指出,物联网和边缘计算技术仍在不断发展,推广其用例或核心应用程序是很困难的。他说,“这些物联网应用中的每一个用例都有其独特的要求,但物联网或边缘计算目前还没有可行的标准,因为通用汽车对福特来说是独一无二的,工厂也有自己的传感器。”


而这类平台开始出现,类似于上世纪90年代首次出现的消息中间件,如CORBA和SOA.它们在设备之间来回传递消息并处理,但这只是一个开始。


就像每一个新兴标准一样,市场上有很多竞争者。Gartner公司针对物联网标准和协议的炒作周期列出了30个可能的标准,其中一半的标准预计会带来某种商业利益。它们涵盖物联网安全、设备管理和传感器输入等。


未来的发展


显然,大量建设物联网是十分必要的。对于Equinix公司来说,即使其数据中心覆盖十几个主要城市,也具有一定的竞争力。对于在主要大城市地区应用的智能电动汽车,无论是汽车制造商、数据中心运营商、云计算巨头,还是像Vapor IO和施耐德电气这样新兴的微型数据中心提供商,都需要部署边缘计算。


他们提供坚固耐用的数据中心,这些数据中心的体积像汽车一样大小,并与手机发射塔楼网络相连接,可以接收从本地设备发送的4G数据,并在那里处理,或转发到数据中心。研究机构Markets Markets公司认为,微型数据中心部门在未来两年的市场价值可能会达到320亿美元。


数据中心也需要更多的计算资源。 Vekiarides表示,一些云计算客户无法获得他们所需的计算资源。而当数百万辆汽车向数据中心发送数据时,这个问题将会恶化。


当然,网络速度也要变得更快。谷歌和亚马逊等一些主要的云计算提供商已经建立了自己的网络以获得最大的吞吐量,但是对于大众而言,人们正在与Netflix和YouTube争抢网络带宽,这些视频网站的流量占用了40%以上的互联网带宽,而高峰时段的Netflix网站将会占到互联网流量的70%.


5G技术的应用可以部分解决这个问题,其速度将比4G技术快10倍。但这将需要很多边缘网络的负载。5G技术计划在今年开始测试和应用,而其推出将需要几年的时间,因为其费用并不便宜。因此,总体而言,边缘计算和物联网仍处于起步阶段,但正在一起成长。

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