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边缘计算兴起,云边协同成为趋势

2020/2/21    来源:e-works    作者:e-works      
关键字:边缘计算  云边协同  
在工业互联网、5G商用探索等热潮引领下,2019年边缘计算备受产业关注。边缘计算解决了在边缘端的资源应用问题,成为了云计算在未来发展中的重要支撑,边缘计算与云计算势必彼此融合,随之而来的就是“云边协同”。e-works建议企业从典型的业务需求场景出发,综合考虑成本因素和实际效果,逐步将部分能力下沉到边缘侧。
       随着时代发展,企业很多终端设备都需要具备更快速、近距离的数据处理能力。由于云端在数据处理中面临的诸多挑战,边缘计算应运而生。据IDC预测,到2020年,全球将有超过500亿的终端和设备联网,其中超过50%的数据需要在网络边缘侧进行存储、处理和分析。在工业互联网、5G商用探索等热潮引领下,边缘计算在2019年备受产业关注,不仅仅是云计算巨头,包括制造企业、运营商、产业研究机构以及各种联盟,都对边缘计算倾注了极大的热情,2019年甚至被认为是“边缘计算元年”。
 
       虽然在诞生之初,边缘计算被认为是云计算的“终结者”。但经过时间验证,云计算和边缘计算的关系更加清晰:在企业应用中,云计算擅长整体、非实时的大数据处理与分析,能够在长周期维护、业务决策支撑等领域发挥优势;边缘计算更适用局部、实时、短周期数据的处理与分析,能更好地支撑本地业务的实时智能化决策与执行。由于边缘计算解决了在边缘端的资源应用问题,成为了云计算在未来发展中的重要支撑,边缘计算与云计算势必彼此融合,随之而来的就是“云边协同”。
 

物联网场景下云边协同示意图

物联网场景下云边协同示意图(出自《云计算与边缘计算协同九大应用场景》白皮书)
 
       例如制造企业在推进智能制造的过程中,更倾向于安装和连接边缘智能设备处理关键任务数据并实时响应,而不是通过网络将所有数据发送到云端等待处理。针对预测性维护,单点故障在工业级应用场景中是绝对不能被接受的,因此除了云端的统一控制外,工业现场的边缘节点必须具备一定的算力,能够自主判断并解决问题,及时检测异常情况,更好的实现监控,提升工厂运行效率的同时也能预防设备故障问题。制造企业通过边缘端将处理后的数据上传到云端进行存储、管理、态势感知;同时,云端也负责对数据传输监控和边缘设备使用进行管理。
 
       随着云边协同逐渐成为企业用的重点,擅长云计算的IT巨头开始自顶向下,将云计算技术下沉到边缘侧,以强化边缘侧人工智能为契机,大力发展边缘计算。制造企业则依托丰富的工业场景和行业Know-how,开展边缘计算实践强化现场控制能力。电信运营商面对5G市场的到来,以部署边缘节点为主,为布局下一代基础设施打下根基。
 
       在国际上,云计算巨头亚马逊、微软和谷歌都已经推出了相关边缘计算产品,加强云边协同。亚马逊推出了AWS Greengrass功能软件,通过扩展边缘设备运算能力,在本地处理终端生成的数据;微软发布了Azure IoT Edge边缘侧产品,将云分析扩展到边缘设备,支持离线使用,同时聚焦边缘的人工智能应用;谷歌则推出了硬件芯片Edge TPU和软件堆栈Cloud IoT Edge,可将数据处理和机器学习功能扩展到边缘设备,使设备能够对来自其传感器的数据进行实时操作,并在本地进行结果预测。
 
       在国内,阿里、腾讯、百度、华为、联想、中兴通讯、新华三等也纷纷推出了相应的云边协同解决方案。例如阿里推出了Link IoT Edge平台,通过定义物理模型连接不同协议、不同数据格式的设备,提供安全可靠、低延时、低成本、易扩展的本地计算服务;华为推出了IEF平台,通过将云上应用延伸到边缘的能力,联动边缘和云端的数据,提供完整的边缘和云协同的一体化服务的边缘计算解决方案;联想在Tech word大会上,发布了最新的“端-边-云-网-智”架构体系,并推出了Leez行业智能硬件开发平台。中国移动、中国联通和中国电信三大运营商则依托5G全面部署移动边缘计算,利用无线接入网络就近提供电信用户IT所需服务和云端计算功能,实现计算及存储资源的弹性利用。在制造业,海尔、树根互联等依托丰富的工业场景,推出了各自的云边协同平台,帮助用户快速构建工业互联网应用,实现各类工业设备的快速接入,助力企业效益提升。
 
       此外,政府、产业机构和相关联盟也在加速针对云边协同的场景研究与标准制定。在2019年7月的可信云大会上,中国信息通信研究院发布了最新的《云计算与边缘计算协同九大应用场景》白皮书,分析云边协同在典型场景下的应用需求和业务模式,为引导产业发展和相关标准的制定奠定了坚实基础。此外,边缘计算产业联盟(ECC)与绿色计算产业联盟(GCC)也在2019年5月的贵阳数博会上联合成立了边缘计算基础设施产业推进工作组ECII(Edge Computing IT Infrastructure),并于12月推出了《ECII(Edge Computing IT Infrastructure)白皮书1.0》,构建边缘计算IT基础设施规范。
 
       对于许多制造企业而言,在应用边缘计算过程中往往会碰到边缘侧设备数量庞大、多样,缺乏统一的接口规范、传输协议等现实问题。另一方面,云边资源的分布式协同需要依据用户需求进行动态计算,这对于许多IT处理能力薄弱的企业而言也将是一大技术挑战。因此,企业需要注意云边协同的推进方式,不能为了把靠近用户侧的产品和业务扣上边缘计算的帽子,而盲目将计算能力边缘化部署。e-works建议制造企业从典型的业务需求场景出发,综合考虑成本因素和实际效果,逐步将部分能力下沉到边缘侧。
责任编辑:程玥
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