物联网的许多应用实现不完全依赖于云平台,边缘计算技术可以实现物联网应用产生更快速的网络响应,满足行业应用在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的需求。
2020 年全球有超过 500 亿的终端与设备联网,超过 40% 的数据要在网络边缘侧进行分析、处理与存储,边缘计算已开始在物联网应用场景中发挥巨大的作用。
边缘计算起源于CDN领域(内容分发网络),利用边缘节点的网络、计算、存储能力,就近为用户提供服务。与边缘计算概念类似的还有思科在2011年提出的雾计算(Fog Computing),由性能较弱、更为分散的各种功能计算机组成,与云的集中式计算不同,雾计算可以理解为一种分布式的计算架构,更接近网络边缘。
CDN系统架构
物联网系统的边缘计算,范围涵盖重点设备和边缘接入节点间,以处理实时数据为主;云端可以通过网络连接访问边缘网络存储的历史数据。边缘计算基础设施的物联网架构包括以下三个组成部分:
边缘计算包括终端设备、接入设备和边缘云
边缘计算的引入为物联网应用提供了很多支持:
边缘计算典型场景包括智能建筑、智能工厂等。在智能建筑的智能梯控系统中,边缘计算能够实现电梯故障的实时响应,传感器边缘部件要相对独立且具备计算能力,一旦出现故障,边缘侧可以独立解决;在智能工厂中,许多控制和分析将通过边缘设备实现,而无需交由云端处理,边缘计算和私有5G网络将成为工业4.0和智能制造的必备技术。
边缘计算和云计算两者都是大数据处理的运行方式,更准确的说法应该是,边缘计算是对云计算的一种补充和优化。边缘计算技术实现了云边资源的有效结合:边缘节点主要负责现场/终端数据的采集,按照规则或模型对数据进行初步处理与分析,最终将结果予以上报,极大降低上行链路的带宽要求。云平台提供海量数据的存储、分析与价值挖掘。