摘要：邊緣計(jì)算能夠提高設(shè)備實(shí)時(shí)響應(yīng)、分析以及行動(dòng)能力，在諸多行業(yè)產(chǎn)生了重大影響。 但目前邊緣計(jì)算仍處于初期發(fā)展階段，在為智能產(chǎn)品提供多樣解決方案的同時(shí)，也面臨發(fā)展上的挑戰(zhàn)。

　　隨著傳感器價(jià)格的普遍下降以及計(jì)算成本的持續(xù)降低，物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展，越來越多的不同功能的智能產(chǎn)品將被連接網(wǎng)絡(luò)。但打造成熟的邊緣計(jì)算生態(tài)鏈并非易事，仍存在諸多方面的問題。

　　邊緣計(jì)算在各行各業(yè)的應(yīng)用

　　隨著各行各業(yè)中聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的不斷豐富，帶來巨大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理需求，邊緣計(jì)算的應(yīng)用場(chǎng)景不斷豐富。

　　圖1 邊緣計(jì)算應(yīng)用框架

（五度易鏈行研中心）

　　(1)交通運(yùn)輸

　　邊緣計(jì)算技術(shù)最受關(guān)注的應(yīng)用場(chǎng)景之一在交通運(yùn)輸，尤其是無人駕駛汽車。無人駕駛車輛依靠裝配多種類型的傳感器，從攝像頭、激光系統(tǒng)以及雷達(dá)等方方面面，來幫助車輛的正常運(yùn)行。通過利用邊緣計(jì)算，可以使傳感器在距離車輛本身更近的地方存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)，從而減少無人駕駛系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，保證車輛的安全運(yùn)行。近年來無人駕駛汽車發(fā)展較快，今年年初由豐田、DENSO Corporation、AT&T、英特爾等公司組成的汽車邊緣計(jì)算聯(lián)盟(AECC)宣布將啟動(dòng)以聯(lián)網(wǎng)汽車解決方案為重點(diǎn)的項(xiàng)目，邊緣計(jì)算成為項(xiàng)目的重點(diǎn)。

　　不僅是無人駕駛汽車會(huì)，飛機(jī)、動(dòng)車等交通工具也會(huì)產(chǎn)生大量需要實(shí)時(shí)處理的數(shù)據(jù)。目前龐巴迪公司的 C 系列飛機(jī)就配備傳感器來實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，利用邊緣計(jì)算對(duì)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理，可以保障飛機(jī)運(yùn)行的安全。

　　(2)醫(yī)療保健

　　目前越來越多的人佩戴如心率檢測(cè)儀、血糖監(jiān)測(cè)儀等眾多可以監(jiān)測(cè)健康狀況的可穿戴設(shè)備。由于數(shù)據(jù)存在隱私性以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)某杀締栴}，很多數(shù)據(jù)無法讓云中心去處理，而且要從收集的數(shù)據(jù)中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，就需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，此時(shí)邊緣計(jì)算就能夠發(fā)揮重要作用，目前運(yùn)用邊緣計(jì)算技術(shù)的可穿戴健康監(jiān)控設(shè)備可以在不連接云的情況下，本地處理健康數(shù)據(jù)，并針對(duì)健康情況提供即時(shí)反饋。不僅如此，利用邊緣計(jì)算進(jìn)行數(shù)據(jù)的快速處理，醫(yī)院和診所還能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)遠(yuǎn)程患者的健康狀況，同時(shí)規(guī)避隱私數(shù)據(jù)被侵犯的風(fēng)險(xiǎn)，提高社會(huì)醫(yī)療服務(wù)水平。

　　甚至在災(zāi)害爆發(fā)時(shí)，醫(yī)院可以作為一個(gè)邊緣結(jié)點(diǎn)，與政府、保險(xiǎn)、醫(yī)藥公司等多個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，把當(dāng)前的受傷人數(shù)和治療藥物及成本等共享給以上邊緣結(jié)點(diǎn)，有助于提高災(zāi)害救援效率。

　　(3)智能工廠

　　隨著智能制造的崛起，越來越多的工廠依靠裝備大量多樣的傳感器進(jìn)行智能化生產(chǎn)。由于能夠減少滯后，邊緣計(jì)算可能會(huì)使得制造流程能夠更快速地做出響應(yīng)和變動(dòng)，能夠?qū)崟r(shí)地根據(jù)應(yīng)用數(shù)據(jù)分析得出的結(jié)論來指導(dǎo)下一步行動(dòng)。最終可以從實(shí)時(shí)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)中挖掘巨大價(jià)值，防止機(jī)器的安全隱患，并減少工廠車間機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中斷的情況。

　　(4)智能家居

　　近年來物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展促進(jìn)了智能家居行業(yè)快速發(fā)展，但僅僅是讓這些家居聯(lián)網(wǎng)還不夠，還需要利用家居產(chǎn)生的數(shù)據(jù)來更好的為家庭服務(wù)。考慮到帶寬壓力以及保護(hù)隱私數(shù)據(jù)，最好需要數(shù)據(jù)在本地流通并進(jìn)行本地處理。邊緣計(jì)算的出現(xiàn)，可以在家居設(shè)備端進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，既減少了數(shù)據(jù)傳輸壓力，還能夠盡可能的保護(hù)用戶隱私，為智能家居的推廣提供了重要的解決方案。

　　(5)智慧城市

　　近年來智慧城市概念受到歡迎，邊緣計(jì)算由于在智慧城市中具有海量數(shù)據(jù)及時(shí)處理、低延遲、位置感知的優(yōu)勢(shì)迎來較大的發(fā)展機(jī)遇。城市無時(shí)無刻的都在產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，若由云中心來承擔(dān)如此巨大的負(fù)擔(dān)，將會(huì)造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。而邊緣計(jì)算數(shù)據(jù)能夠?qū)?shù)據(jù)就近處理，大幅降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載;而且城市中的很多服務(wù)具有實(shí)時(shí)性，對(duì)于響應(yīng)速度要求較高。邊緣計(jì)算可以減少數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而提高用戶體驗(yàn)。此外，對(duì)基于城市定位的應(yīng)用來說，終端設(shè)備可以把位置信息和數(shù)據(jù)交給邊緣結(jié)點(diǎn)來進(jìn)行處理，從而使得用戶請(qǐng)求得到快速響應(yīng)。

　　當(dāng)然邊緣計(jì)算應(yīng)用場(chǎng)景不僅限于上述領(lǐng)域，在金融業(yè)和零售業(yè)等眾多需要借助網(wǎng)絡(luò)提高行業(yè)發(fā)展水平的行業(yè)中，邊緣計(jì)算都有著較多的應(yīng)用價(jià)值，由此可見其應(yīng)用前景一片光明。

　　前景雖好，生態(tài)鏈建設(shè)遇挑戰(zhàn)

　　盡管社會(huì)各界對(duì)于邊緣計(jì)算在物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的作用寄予厚望，但目前想要打造邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈還存在一定的困難。

　　體系架構(gòu)亟需統(tǒng)一。目前邊緣計(jì)算在針對(duì)消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等不同網(wǎng)絡(luò)接入和承載技術(shù)中，技術(shù)實(shí)現(xiàn)上存在一定差異;但整體來看，邊緣計(jì)算的技術(shù)理念都是強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的通用性、網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性、應(yīng)用的智能性、服務(wù)的安全性，需要構(gòu)建統(tǒng)一的體系架構(gòu)進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)指導(dǎo)。

　　產(chǎn)業(yè)推進(jìn)難度很大。從實(shí)施角度看，行業(yè)設(shè)備專用化，各行業(yè)差異大，過渡方案能否平滑升級(jí)、新技術(shù)方案能否為企業(yè)接受還需考驗(yàn);從產(chǎn)業(yè)角度看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方案碎片化，跨廠商的互聯(lián)互通和互操作一直是很大的挑戰(zhàn)，邊緣計(jì)算需要跨越計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等多方面進(jìn)行長(zhǎng)鏈條的技術(shù)方案整合，難度更大。

　　商業(yè)模式有待研究。邊緣計(jì)算平臺(tái)由于在部署時(shí)將服務(wù)下移，需要重新設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商服務(wù)體系的計(jì)費(fèi)規(guī)則。同時(shí)，由于相關(guān)技術(shù)的研發(fā)以及標(biāo)準(zhǔn)化工作牽涉的利益方較多，還需要通信設(shè)備企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、通信運(yùn)營(yíng)商等多方共同協(xié)作。

　　安全隱私存在挑戰(zhàn)。一些不受信任的終端及移動(dòng)邊緣應(yīng)用開發(fā)者的非法接入問題將影響邊緣側(cè)應(yīng)用生態(tài)的發(fā)展，因此在用戶、邊緣節(jié)點(diǎn)、邊緣計(jì)算服務(wù)間建立新的訪問控制機(jī)制以及安全通信機(jī)制來保證用戶的隱私顯得十分重要。

　　價(jià)值創(chuàng)新存在風(fēng)險(xiǎn)。數(shù)據(jù)的分析與應(yīng)用以及能力的開放與協(xié)同是從邊緣側(cè)實(shí)現(xiàn)增值服務(wù)、價(jià)值創(chuàng)新的關(guān)鍵，但不同產(chǎn)業(yè)之間的認(rèn)知差異將帶來協(xié)作上的挑戰(zhàn)，目前人工智能等高新技術(shù)在行業(yè)應(yīng)用仍處于初期發(fā)展階段，存在不確定風(fēng)險(xiǎn)。

　　結(jié)語

　　利用邊緣計(jì)算可以提高響應(yīng)設(shè)備速度、減少帶寬壓力、保障數(shù)據(jù)安全以及維護(hù)用戶的隱私。目前邊緣計(jì)算在諸多場(chǎng)景中都具有較大的應(yīng)用價(jià)值，發(fā)展前景向好，但想要打造邊緣計(jì)算生態(tài)鏈，仍需要面對(duì)不少挑戰(zhàn)。