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什么是邊緣計算？和云計算之間有何區(qū)別？

2023/1/6 11:32:29

邊緣計算是使信息存儲和計算能力更接近產生該信息的設備和使用它的用戶的過程。傳統(tǒng)上，應用程序將數據從傳感器和智能手機等智能設備傳輸到中央數據中心進行處理。然而，前所未有的復雜性和數據規(guī)模已經超過了網絡能力。通過將處理能力轉移到更靠近用戶和設備的位置，邊緣計算系統(tǒng)顯著提高了應用程序性能，降低了帶寬需求，并提供了更快的實時洞察力。

為什么邊緣計算如此重要？

越來越多的企業(yè)開始使用邊緣計算，因為可借助邊緣計算更有效地收集和分析其原始數據。組織比以往更需要即時訪問其數據，以便就其運營效率和業(yè)務職能做出明智的決策。如果使用得當，邊緣計算就可能幫助組織提高安全性和績效，同時自動化流程和改善用戶體驗。下面是邊緣計算的一些優(yōu)點。

（1）降低延遲/提高速度：在許多行業(yè)中，技術都要求幾乎即時傳輸數據。以工廠車間的一臺機器人機械為例。如果出現生產事件，該機器人無法安全地持續(xù)運轉，則其需要盡快接收相關信息，以便及時關閉。

（2）改進數據安全性：使用邊緣計算，可在本地處理和存儲大部分數據。需要傳回數據中心的任何信息都可以在傳輸前進行加密。通過將任何敏感數據放在其來源附近，企業(yè)也使用邊緣計算來遵守數據主權法律，例如通用數據保護條例 (GDPR)。

（3）更高的生產力：通過更快速響應此類信息，企業(yè)可提升運營效率和員工的生產力。通過在來源處分析收集的數據，組織可以改進其設施、基礎設施或設備中表現不佳的領域。邊緣計算可以與人工智能和機器學習工具結合使用，以此獲得商業(yè)智能和見解，幫助員工和企業(yè)更高效地開展工作。

（4）遠程數據收集：在連接和帶寬不穩(wěn)定的位置收集數據會面臨重重困難。在網絡邊緣建立計算和數據存儲能力有助于企業(yè)從遙遠的油田、工業(yè)區(qū)和海上船舶收集和傳輸數據。

（5）降低成本：將大量數據從來源處發(fā)送到集中式數據中心需要付出昂貴的成本，因為該操作需要更多的帶寬。采用邊緣計算模型，可以減少從站點發(fā)送到數據中心的數據量，因為最終用戶只需發(fā)送關鍵數據。根據企業(yè)發(fā)送和處理的數據量，采用此模型可以顯著節(jié)省運營成本。

（6）可靠的性能：通常在互聯網連接稀缺的偏遠地區(qū)采用邊緣計算。通過設置邊緣計算環(huán)境，企業(yè)可以確保其運營可靠地處理、分析和存儲數據。這樣可以顯著減少因網絡或連接中斷而導致的運營停機。

哪些行業(yè)使用邊緣計算？

邊緣計算具備數據傳輸的高速和低延遲特點，加上邊緣設備的安裝相對容易，因此在各行各業(yè)得到廣泛應用。下面是一些示例。

（1）制造業(yè)：制造業(yè)大量使用傳感器和網關等物聯網 (IoT) 設備，這使得邊緣計算系統(tǒng)在該行業(yè)中盛行。制造商利用邊緣計算解決方案實現自動化，現場收集數據，提高生產效率，以及在機器間快速通信。

（2）自動駕駛汽車：無人駕駛汽車等自動駕駛汽車配備了多個IoT傳感器，這些傳感器每秒收集大量數據。這些傳感器需要實時處理數據以實現即時響應，并且不能依賴遠程服務器瞬間做出決定。此外，如果自動駕駛汽車首先相互通信，而不是將有關天氣狀況、交通、事故或繞道的數據發(fā)送到遠程服務器，則可以更高效地進行交互。邊緣計算是確保自動駕駛汽車安全性及其能夠準確判斷路況的關鍵技術。

（3）能源：能源公司使用邊緣計算來收集和存儲有關石油鉆井平臺、氣田、風力渦輪機和太陽能農場的數據。鉆機運營商通常部署邊緣人工智能來檢測危險以及優(yōu)化和檢查他們鋪設的管道。邊緣計算可幫助該行業(yè)提高運營效率，確保員工安全，以及預測何時需要執(zhí)行維護工作。

（4）醫(yī)療保健：邊緣設備監(jiān)控關鍵的患者身體機能，例如體溫和血糖水平。借助邊緣計算，醫(yī)療保健部門可在本地存儲這些患者數據并改善隱私保護。醫(yī)療設施也可減少他們發(fā)送到中心位置的數據量并降低數據丟失的風險。

邊緣計算如何工作？

邊緣計算通過讓計算和存儲更接近數據的生產者和消費者來發(fā)揮作用。邊緣部署因不同的使用案例而異，但可以分為兩大類。

（1）上游應用程序

上游應用程序優(yōu)先從智能傳感器和其他設備收集數據，然后將數據傳輸到數據中心執(zhí)行進一步處理。收集的數據分為三大類：
-  冗余或不相關的數據，例如傳感器每 5 分鐘測量一次得到的室溫數據。
-  需要長期存儲的有用數據，例如幾小時內的平均溫度。
-  產生短期影響的有用數據，例如低于其就必須開啟加熱器的室溫值。

上游使用案例中的邊緣計算側重于區(qū)分這三種類型的數據源，然后只將關鍵信息傳輸到數據中心。

邊緣策略可以包括以下示例L：
-  本地數據中心。公司將存儲、服務器和其他邊緣設備放在數據源附近。例如，一家能源公司可能會在風力渦輪機中安裝一些服務器機架和遠程 LAN，借此收集和處理渦輪機生成的數據。
-  物聯網 (IoT) 設備中的計算能力。公司使用具備充分計算能力的傳感器，使用預先確定的篩選規(guī)則來處理數據，之后再傳輸數據。
-  區(qū)域性邊緣服務器。一家公司使用云服務處理來自單個區(qū)域內多個不同傳感器的數據。云提供商可以本地化云服務，以便在公司所需區(qū)域的本地邊緣服務器上執(zhí)行計算。?

（2）下游應用程序

下游應用程序優(yōu)先向最終用戶交付數據。示例包括媒體和娛樂環(huán)境中的直播視頻流、在線游戲或虛擬現實視頻源。面向下游使用案例的邊緣計算專注于降低網絡延遲，以便用戶在活動發(fā)生時及時體驗。以下是下游邊緣計算的一些示例。
-  緩存。一家公司建立內容交付網絡 (CDN)，該網絡將內容緩存在地理位置更接近用戶的邊緣服務器上，從而更快地傳輸到用戶的計算機。
-  云邊緣服務�？梢允褂迷朴嬎惴⻊赵谔囟ǖ乩砦恢玫亩它c和資源本地運行應用程序的延遲敏感部分。
-  移動邊緣計算。一家公司使用移動邊緣計算基礎設施（例如 5G 網絡和基于 5G 的移動云計算服務）來開發(fā)、部署和擴展超低延遲應用程序。

邊緣計算和云計算之間有何區(qū)別？

邊緣計算在邊緣運行工作負載，即更靠近設備和最終用戶的位置。另一方面，云計算是一個廣義術語，包括在云服務提供商的數據中心運行所有類型的工作負載。

但需要注意的是，云服務提供商也提供邊緣計算服務。例如，AWS 邊緣服務可以提供接近端點的數據處理、分析和存儲服務，從而使您能夠在 AWS 數據中心之外的站點部署 API 和工具。

AWS 如何幫助您滿足邊緣計算要求？

AWS for the Edge 讓世界上最強大、最安全的云更靠近您的端點和用戶。AWS 是唯一將云中提供的基礎設施、服務、API 和工具以完全托管式服務的形式擴展到幾乎任何本地數據中心、主機托管空間或邊緣設施的提供商。

充分利用在 AWS 數據中心之外的站點中部署的托管式硬件 — 將安全的邊緣計算功能擴展到城區(qū)、5G 網絡、本地站點以及斷開連接或遠程的位置�？梢允褂脤樘囟ㄟ吘壥褂冒咐蛟斓墓δ埽约皬� 200 多種集成設備服務中進行選擇，以快速輕松地將邊緣應用程序部署到數十億臺設備。

下面是 AWS 協助進行邊緣計算的方式：
    AWS Outposts 將您的 AWS 基礎設施和服務擴展到幾乎任何地點，讓用戶享受一致的混合體驗
    AWS Storage Gateway 針對幾乎無限的云存儲提供本地訪問
    AWS Snow 系列設備可在嚴峻的非數據中心環(huán)境中以及在缺乏穩(wěn)定網絡連接的站點執(zhí)行業(yè)務操作
    Amazon SageMaker Edge Manager 優(yōu)化、保護、監(jiān)控和維護邊緣設備隊列上的機器學習模型

查詢進一步信息，請訪問官方網站