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边缘计算: 非边缘,正中央

2021-01-09 14:37:49 宇宙探秘

    目前,云计算已经家喻户晓,同时其他的计算方式也在蓬勃发展,边缘计算作为当前众多计算方式的佼佼者之一,硬件技术不断成熟,应用领域不断扩大,边缘计算已经由小众化开始走向舞台中央。

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    01边缘计算概念与发展历程


    边缘计算是相对于中心式计算的概念,根据欧洲标准电信协会的定义,边缘计算是在移动网络的边缘、无线接入网(RAN)的内部以及移动用户的近处提供了一个IT服务环境以及云计算能力。简单来说,边缘计算就是在用户端布局分布式的计算中心。


    但是,边缘计算与中心式的计算应该是互为补充的,并不是替代关系。中心式计算有利于解决海量数据的计算问题,边缘计算可以满足用户端的数据处理问题。


    图1边缘计算与云计算关系图


    从发展历程看,边缘计算发展可以分为三个阶段,第一个阶段是2015年之前,为技术的孕育期,新概念不断提出,2015-2018年为快速成长时期,大量的研究机构与企业开始布局;2019年后边缘计算开始进入稳步发展时期。


    图22010-2018年边缘计算相关文章数量


    02边缘计算产业发展情况


    边缘计算的架构与云计算架构类似,包括底层的机房、网络规划与改造,硬件设备(IaaS)的智能网关、服务器芯片等产品,软件与服务(PaaS)的系统软件、行业应用软件等产品,以及在自动驾驶、智能制造等领域应用解决方案(SaaS)部分。


    图3边缘计算架构


    目前硬件设备领域与5G、人工智能、物联网等技术加速融合,其中采用达芬奇架构的华为Ascend系列芯片已经投入使用。软件平台呈现出开源化的趋势,以模块化解决不同类型数据处理的问题。场景是边缘计算实现应用的重要方式,未来场景将进一步的扩大。


    边缘计算的市场规模同样可观,2020年全球市场规模约为200亿美元,其中美国占比最高,达到30.5%,中国约占23%,根据麦肯锡预测,到2025年全球边缘计算市场规模将达到2900亿美元,复合增长率达到66.2%。


    边缘计算企业群体呈现出“金字塔”型的结构。产业组织相对较少,大部分企业主要集中在边缘计算的应用领域,并且是众多中小企业集中的领域,未来具有巨大的市场空间,华为标准与产业发展部高级产业发展经理黄还青认为"在边缘计算领域,一定会产生独角兽企业,这是毫无疑问的。"


    图5边缘计算企业格局


    03重点企业分析


    边缘计算的创新资源以龙头企业为主,其中中国移动建设开放实验室涵盖网络接入、新型数据中心、通用硬件、基础平台、API到应用各环节,并重点在基础设施的定制和集成、API的丰富、应用的创新和孵化三大方面投入,目前华为、因特尔、联想等34家机构已入驻实验室。


    图6中国移动边缘计算开放实验室技术提升


    近年来,边缘计算的初创企业快速涌现,其中江行智能最具代表性。企业于2018年成立,2019年被评为中国边缘计算企业20强,其创始人为加拿大工程院院士刘江川教授,围绕能源互联网、工业安监、智慧仓储等领域形成了涵盖硬件、软件、解决方案为一体的产品体系。


    图7江行智能产品体系


    04未来的趋势展望


    目前,边缘计算的发展仍然面临很大的挑战。隐私安全方面,边缘计算的分布式架构增加了网络攻击的维度,边缘计算客户端越智能,越容易受到恶意软件感染和安全漏洞攻击,现有数据安全的保护方法并不能完全适用于边缘计算架构。设备维护方面,边缘计算的分布式架构需要更多的维护资源与时间,服务器在任何时候停止工作对于边缘计算而言都非常糟糕,所以硬件设备的自我修复功能变得更加重要。网络域名资源方面,但是现有命名机制并不适用于边缘计算,终端设备的更换需要更改软件程序,原有命名机制灵活性较低,因而不能适应边缘计算中动态变化的网络拓扑,同时一些边缘节点的资源不足以支撑原有命名机制的开销。


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