500億的IoT設備需借「邊緣」計算來實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)突圍！

　　當您設想物聯(lián)網(wǎng)的未來時，可能不會想到奶牛佩戴傳感器能夠收集自身行為數(shù)據(jù)以顯示育齡信息，也不會想到依靠智慧城市中的路燈找到迷路的阿爾茨海默病患者……您沒有想到這些情況并不奇怪。

　　物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術已將許多逆天假設變?yōu)楝F(xiàn)實--有關我們在哪里、通過何種方式及速度來收集和管理數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)預測和建模。據(jù)斯坦福大學作家兼講師Timothy Chou介紹，人們習慣于先弄清楚需要解決的問題，然后再去收集數(shù)據(jù)和開展分析。物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)令這種模式發(fā)生了逆轉(zhuǎn)。

　　For example，通過將傳感器安裝在母牛身上，研究人員能夠近實時了解到母牛到達育齡期的信息，因為母牛在育齡期的行為與日常行為差異很大。人工授精的最佳時間是到達育齡期后的16小時內(nèi)。研究人員還了解到，在該時段的頭兩個小時內(nèi)進行授精，其產(chǎn)下母牛的幾率要高很多--這正是飼養(yǎng)者所想要的結果。

　　如果沒有運動傳感器數(shù)據(jù)提供幫助，恐怕沒人能預測出奶牛的育齡期何時到來，因此沒人會去想辦法解決這個問題。

　　邊緣數(shù)據(jù)-起點

　　物聯(lián)網(wǎng)中存在一個點連續(xù)體，是數(shù)據(jù)生成、收集、匯聚、分析和存儲的地方。雖然這些點因情況而異，但"邊緣"位置卻是所有活動的起始點。

　　“在數(shù)據(jù)中心之外生成數(shù)據(jù)并連接到互聯(lián)網(wǎng)的所有東西都位于這個邊緣區(qū)域，包括家電、機器、汽車、路燈、家庭智能設備、渦輪機、機車、寵物和保健設備。”——SAS執(zhí)行副總裁兼首席技術官 Oliver Schabenberger

　　當今的技術已允許我們將一定的智能性和計算能力注入到邊緣設備中。但我們無法在邊緣充分分析數(shù)據(jù)，因為大多數(shù)邊緣設備都不具備足夠的計算和存儲資源來執(zhí)行機器學習和高級邊緣分析任務。因此，許多物聯(lián)網(wǎng)應用在邊緣觀察數(shù)據(jù)，然后再將其轉(zhuǎn)移到云端進行分析。

　　那么，您如何才能決定哪些東西運行在邊緣、哪些運行在云端呢?您必須酌情處理。

　　讓我們舉例說明。如果一輛智能汽車感應到駕駛員的中風病即將發(fā)作，您在這種情況下絕不能等待數(shù)據(jù)進入云端接受分析、然后將信號返回至邊緣設備來指導正確行動。云太過遙遠，無法及時處理數(shù)據(jù)并做出響應。正如Schabenberger所說，數(shù)據(jù)擁有到期日-如果數(shù)據(jù)在接受分析之前便已貶值或過期，您將為此付出慘重代價。

　　通過互聯(lián)網(wǎng)將原始數(shù)據(jù)發(fā)送到云端還伴隨隱私、安全性和違法等其他問題。計劃掌控物聯(lián)網(wǎng)未來的任何人都需要權衡這些考慮。

　　可擴展性和敏捷性

　　幸運的是，云計算誕生已有時日，許多企業(yè)級資產(chǎn)已構建完成，包括敏捷的、可用的、可擴展的業(yè)務。當您設計物聯(lián)網(wǎng)的未來時，應遍歷每一層并確保安全模型、數(shù)據(jù)模型及可管理性模型在每個階段都是一致的。

　　例如，假設您首先嘗試給40臺邊緣設備部署新服務并取得了成功。但是，當您將新服務的覆蓋范圍從40臺設備擴展到400臺設備時，會怎樣呢?如果您從一開始就通過可擴展的方式定義了架構，那么您將能夠順利實現(xiàn)這一飛躍。整個堆棧中每一層的每個元素都已準備好迎接可靠、安全、可擴展的服務交付。

　　請切記，您希望提取的商業(yè)價值的性質(zhì)將隨著時間的推移而發(fā)生改變。您在設計系統(tǒng)時應首先考慮到這個級別的可擴展性。

　　IoT安全性

　　物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)對安全性提出了前所未有的嚴格要求。這意味著您在設計產(chǎn)品時應考慮到物聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展狀況。因為在現(xiàn)實世界中確保安全性與保障數(shù)據(jù)中心內(nèi)部安全完全是兩碼事。

　　我們以幫助管理城市交通的物聯(lián)網(wǎng)基礎設施為例。這種情況下，如果物聯(lián)網(wǎng)基礎設施在設置上出現(xiàn)安全漏洞，可能會造成嚴重影響。為避免潛在安全問題，您應從一開始便將安全性構建在基礎設施之中，因為事后再來補救就為時已晚了。

　　然而，物聯(lián)網(wǎng)安全性是一個很復雜的問題。首先，誰來負責物聯(lián)網(wǎng)安全性?例如，在聯(lián)網(wǎng)汽車環(huán)境中，安全性不會是任何一方的責任。Balasubramanian表示："我們?nèi)绾卧诓煌瑢用婧铜h(huán)節(jié)中的多個不同的相關方之間分配安全責任呢?這些都是需要考慮的重要事情。"

　　“未來十年，物聯(lián)網(wǎng)革命將大大改變電力、水利、農(nóng)業(yè)、交通運輸、建筑業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、以及石油和天然氣等占到全球GDP近三分之二的所有其他工業(yè)領域。”——Timothy Chou 斯坦福大學講師兼作家

　　邊緣服務、全新業(yè)務模式及合作關系

　　現(xiàn)在，隨著終端的計算功率越來越大，網(wǎng)絡開始實施萬物互連并收集數(shù)據(jù)。通過從這些物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中提取洞察，許多企業(yè)均已提高了生產(chǎn)力和運營效率。

　　For example，在風力渦輪機行業(yè)，每臺渦輪機上均可通過400個傳感器來收集數(shù)TB甚至數(shù)PB級別的數(shù)據(jù)。此類數(shù)據(jù)有助于預測性機器維護和性能優(yōu)化工作。精準農(nóng)業(yè)是使用物聯(lián)網(wǎng)分析的另一個行業(yè)，可利用收集的數(shù)據(jù)來幫助農(nóng)民提高耕作的精準度、減少對肥料和除草劑的使用。這種經(jīng)濟高效的方法可種植出更健康的農(nóng)作物。

　　來自物聯(lián)網(wǎng)的流數(shù)據(jù)能幫企業(yè)通過持續(xù)監(jiān)控來更好地了解其業(yè)務。這些數(shù)據(jù)可揭示出定期數(shù)據(jù)視圖望塵莫及的洞察，從而幫助企業(yè)構建以客戶為中心的業(yè)務模式。但是，如想在未來充分利用物聯(lián)網(wǎng)的價值-同時滿足業(yè)務和客戶的需要-您需要建立數(shù)據(jù)驅(qū)動的企業(yè)文化，從而真正利用數(shù)據(jù)獲取洞察。

　　物聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展也為創(chuàng)建全新業(yè)務模式創(chuàng)造了機會，為企業(yè)演變?yōu)樾畔⒐潭粌H僅是硬件供應商敞開了大門。這將改變企業(yè)的戰(zhàn)略方法。在這種環(huán)境下，企業(yè)需兼顧產(chǎn)品和服務才能取得成功。否則，很有可能錯失巨大的機會，無法保持經(jīng)常性收入。

　　請勿忽視物聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展基于復雜基礎設施這一事實。各類供應商需通力合作才能保持萬物的協(xié)同增效。軟件雖然是大腦，但卻無法兼顧物聯(lián)網(wǎng)基礎設施的方方面面。在物聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展中，硬件、中間件、網(wǎng)絡和其他組件都需要彼此兼容以發(fā)揮最大效力。

　　‍物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展離不開邊緣計算

　　1. 邊緣計算與云計算結合催化物聯(lián)網(wǎng)應用落地

　　邊緣計算與云計算互相協(xié)同，共同使能行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型：

　?、僭朴嬎憔劢狗菍崟r、長周期數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析，能夠在周期性維護、業(yè)務決策支撐等領域發(fā)揮特長。

　?、谶吘売嬎憔劢箤崟r、短周期數(shù)據(jù)的分析，能更好地支撐云端應用的大數(shù)據(jù)分析;反之，云計算通過大數(shù)據(jù)分析優(yōu)化輸出的業(yè)務規(guī)則也可以下發(fā)到邊緣側，邊緣計算基于新的業(yè)務規(guī)則進行業(yè)務執(zhí)行的優(yōu)化處理。

　　物聯(lián)網(wǎng)時代，萬物進行互聯(lián)，手機、可穿戴設備以及附帶傳感器的智能設備正在呈爆發(fā)式增長。Business Insider的優(yōu)質(zhì)搜索服務“BI智能”預測，在2020年，企業(yè)和政府將有58億個物聯(lián)網(wǎng)設備會使用邊緣計算。隨著物聯(lián)網(wǎng)應用的不斷成熟，網(wǎng)絡不斷擴大，更多設備加入網(wǎng)絡，海量的數(shù)據(jù)如何處理，需要從根源解決;網(wǎng)絡不斷的復雜化，網(wǎng)絡延時、網(wǎng)絡堵塞將給物聯(lián)網(wǎng)帶來不可估量的損失。現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)直接接入云的模式不再適用，邊緣計算將高效、及時并安全地地處理海量數(shù)據(jù)，將成為萬物互聯(lián)時代關注的重點。

　　2. 邊緣計算提高物聯(lián)網(wǎng)設備處理效率

　　互聯(lián)網(wǎng)時代業(yè)務要求產(chǎn)品開發(fā)、迭代不斷加速促使著IT基礎設施廣泛的云化，大量使用第三方API接口等，而在物聯(lián)網(wǎng)時代，海量的設備數(shù)據(jù)上傳云端，再反饋于終端執(zhí)行，不僅浪費了云端資源而還影響了數(shù)據(jù)處理效率。

　　對于有實時數(shù)據(jù)處理要求的場景，譬如智能駕駛，在監(jiān)測到障礙物時，如果無法智能化地決策，控制方向避開障礙物，而是先傳入云端再下發(fā)指令到車載終端的話，稍有延遲，就會導致事故的發(fā)生。再拿智能安防系統(tǒng)的攝像頭來講，美國部署了3000余萬個攝像頭，每周生成超過40億小時的海量視頻數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑贫藬?shù)據(jù)中心進行處理，不僅需要傳輸成本，更需要存儲成本。而這些數(shù)據(jù)信息如果能在網(wǎng)絡邊緣側就被存儲與處理，那將大大減少成本并提高設備處理效率。

　　如何利用現(xiàn)有資源對數(shù)據(jù)進行預處理，提供緊急響應以及對數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)過濾篩選。這就需要邊緣側根據(jù)相應的“規(guī)則”進行審核管理。例如新華三的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關就可以根據(jù)場景化需求，定制數(shù)據(jù)規(guī)則，對數(shù)據(jù)進行預處理，避免大量數(shù)據(jù)傳向云端浪費資源，并幫助云端騰出更多空間去處理更多的請求優(yōu)化資源調(diào)度。其推出的工業(yè)級網(wǎng)關IG550可為邊緣側提供多種業(yè)務接口，如RJ45、RS485、WiFi等，可擴展支持Zigbee、BLE、3G/LTE、GPS、DIDO、HDMI、VGA等。開發(fā)者可以通過在已安裝的CentOS操作系統(tǒng)上靈活架設應用程序，對邊緣側業(yè)務數(shù)據(jù)進行計算處理，大大提高物聯(lián)網(wǎng)設備工作效率。

　　3. 邊緣計算將重新定義“云-網(wǎng)-端”的關系

　　云端管理終端在物聯(lián)網(wǎng)的初級階段基本完成，而處于邊緣側的終端似乎僅僅是充當被管理的角色。邊緣計算賦予終端簡單計算與存儲的能力，使其偶爾也“脫離”云端的管理，智能地控制自己的行為。

　　信息存儲從統(tǒng)一的云端分散到各個終端，由邊緣側進行智能化處理后提取特征數(shù)據(jù)傳回云端。物聯(lián)網(wǎng)平臺將面臨新的挑戰(zhàn)與機會，在管理物聯(lián)網(wǎng)設備的同時，還要接受邊緣側的信息反饋與“容忍”邊緣側的自治。邊緣側針對某個類型的設備可以配備智能化網(wǎng)關形成邊緣側平臺及時響應設備數(shù)據(jù)請求，控制設備行為。炙手可熱的邊緣計算引來各巨頭爭相布局，例如霍尼韋爾公司在數(shù)字化工業(yè)的基礎上增加末端智能，有效解決工業(yè)數(shù)據(jù)調(diào)度的一致性與完整性問題;更有因特爾、思科、諾基亞等巨頭利用軟件解決方案實現(xiàn)邊緣計算的第一步。為滿足目前及未來的IT需求，越來越多的計算能力正在被分散到網(wǎng)路邊緣。

　　物聯(lián)網(wǎng)需要場景化的產(chǎn)品，從云端到終端的整體解決方案。在大連接以及云端市場成熟的背景下，邊緣側的計算能力將是物聯(lián)網(wǎng)價值挖掘的最為重要的一環(huán)。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)以及智慧城市等需要真正的低時延、高帶寬以及應對海量數(shù)據(jù)的計算能力，這需要通過邊緣計算的不斷的成熟發(fā)展來解決。

　　做好準備，把握機會

　　驅(qū)動物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展的先進技術現(xiàn)已存在。

　　“擺在我們面前的是千載難逢的機會，新技術將能幫助我們應對性質(zhì)迥異的物聯(lián)網(wǎng)挑戰(zhàn)。我們現(xiàn)在有機會去了解物聯(lián)網(wǎng)、實現(xiàn)設備連通、收集大量數(shù)據(jù)、從數(shù)據(jù)中獲取洞察、然后制定出合理的行動計劃。這是一種看待世界的新方式。我們現(xiàn)在才剛剛開始品嘗物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展結出的碩果。”——斯坦福大學作家兼講師 Timothy Chou

　　邊緣計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展機會巨大 需做前瞻性布局

　　到2020年將有500億的終端和設備聯(lián)網(wǎng)，除了邊緣設備與終端聯(lián)網(wǎng)最大的“異構”特征之外，產(chǎn)品生命周期越來越短、個性化需求越來越高、全生命周期管理和服務化的趨勢越來越明顯，這些新趨勢都需要邊緣計算提供強大的技術支撐。

　　邊緣計算需要IT(信息技術)管理與OT(運維/操作技術)控制通過CT(通信技術)連接走向融合。在物聯(lián)網(wǎng)標準未定之前，邊緣計算又殺入圈內(nèi)，各層技術的標準之爭又會掀起一場血雨腥風，但同時也是各家突破重圍的機遇。

　　作為相關企業(yè)應當如何結合自身優(yōu)勢做出布局?構建邊緣計算產(chǎn)業(yè)生態(tài)便是集大成者的首選戰(zhàn)略，例如如何解決云端與邊緣側的調(diào)度問題、如何搭建邊緣設備的信息交流、商業(yè)模式構建、特定協(xié)議設計等;新入局者也可以利用邊緣計算技術發(fā)展新的應用，例如個人多設備協(xié)同應用、車路協(xié)同等;當然，將應用規(guī)?；遣季终叩膿屨际袌鲋?。