2.5 边缘计算:边缘计算核心优势与物联网变革路径
边缘计算这个概念出现的时间并不短,它不像5G那么新潮,也不像云计算那样在时代步伐的推动下愈发闪亮,但边缘计算仍然是一种非常重要的计算方式,且其在物联网领域中的价值潜力也已经有了逐渐浮现的苗头。本节会对边缘计算这一概念进行介绍,并着重阐述其优势所在,同时会将其与物联网结合起来对相关知识点进行深入讲解。
首先,我们需要明确边缘计算的具体含义,可以分为表层与深层两个部分来理解:从表层看,边缘计算即对靠近数据边缘的内容进行数据的计算、处理;而从深层来看,边缘计算在互联网中所扮演的角色就像被总部派往分公司的员工一样,看起来似乎没什么太大的存在感,但实则发挥了非常强大的作用。
而在这个场景中,云计算就相当于总部的角色,拥有较大的权力,但同时需要处理的事务也比分部要多,因此在大多数智能场景中,云计算与边缘计算都是同时出现的。云计算与边缘计算有一定的联系,但区别也很明显,我们先来看一看边缘计算有哪些独特的优势,再对二者进行简单比对,如图2-7所示。
图2-7 边缘计算的优势
(1)反应速度快
就反应速度这一点,我们必须将云计算与边缘计算进行对照分析,以便更好地理解边缘计算在数据处理方面的优势。举个例子,如果人处于饥肠辘辘的状态,这时候吃饭就成了人的首要需求,云计算在这时会先将人的需求发往有着一定距离的餐馆,然后再询问餐馆是否有充足的食材、有多余的位置等;而边缘计算则显得比较雷厉风行,它在接收到人的需求信号后,会立即着手准备菜肴,让人在短时间之内能够吃上饭。
当然,在实际应用时,边缘计算不会像这个场景中那样百分百解决问题,它就像一个小管家一样尽可能保持最高效率的状态来处理那些边缘问题,至于那些集中的、难以搞定的问题,就交给云计算来处理了。
边缘计算的核心优势在于其可以直接对信息进行处理,而无须让信息经历接收—传递—再回传的路径过程。不过,这并不意味着两种模式有什么优劣之分,它们完全可以同时存在、相互协作,尤其是在规模较大的企业中,二者共存是一个必然趋势。
(2)智能程度高
边缘计算的智能性体现在其对数据的筛选能力上,像古代大臣们每天都要在朝会上向君主禀报近期发生的事情一样,他们只会传达比较重要的事,而不会将所有大事小情都在无筛选的情况下全部呈送。而边缘计算在其中起到的作用就是如此,它能够智能捕捉可以处于边缘位置的数据,并对其进行智能化的自动处理。这样的好处在于能够缓解云端的压力,否则,边缘的数据、信息会统统汇入云计算的范围内,会使其工作量剧增,工作效率明显下降。有了边缘计算的帮助,所有的“水流”就不会全都通往一个方向,而是会尽可能分散开来。
(3)安全性能好
我们在前文中提到了网络安全对于用户的重要性,而边缘计算在安全保障这方面的优势非常明显。边缘计算不同于云计算,云计算需要收集大量与用户有关的数据,用户的个人隐私也因此而容易受到威胁。
边缘计算并不会进行数据的传输,而是只会专注于处理相关的本地数据,这意味着边缘计算收集到的数据无须通过网络渠道向云端传送,而用户的信息泄露风险也会相应降低。数据的传播路径越是简单,其传播过程中的风险系数就越低,反之传播渠道越长、越多,数据被恶意攻击的可能性就越大。
另外,边缘计算的安全性还体现在其不容易受到大规模感染的特点上。由于边缘计算自身的架构特质,导致其可以比较灵活地应对危险因素,能够留给使用者一定的挽救余地,而不会迅速被全部攻克。边缘计算的安全性能够有效保障用户权益,这也是边缘计算隐约出现崛起苗头的原因,有较大规模的受众就意味着具备商业价值,而各大企业想要抓住这个机会也在情理之中。
(4)延迟率较低
边缘计算的快速反应其实也是其延迟率较低的表现,无论是工业、医疗还是游戏行业,没有一个使用者不希望延迟越低越好。拥有这样的特点意味着人们能够更明显地感受到网络性能的改善,而那些重要领域,如远程医疗手术、车辆自动化等,无一不需要信息的迅速传播。
尽管在5G技术的应用下,云计算也可以使自身的延迟率得到改善,但二者的传播原理并没有发生改变,边缘计算始终采取 “就近原则”来处理数据。可以这么说,如果没有边缘计算的存在,单靠云计算的方式滞后感会比较强烈,应用于关键业务中很容易因延迟而出现风险事故。
(5)成本效益好
成本问题对企业来说非常关键,谁都想要更加高效的数据处理效果,但如果需要为此付出较高的成本,对某些中小型企业来说就是很沉重的经济负担。边缘计算在筛选、处理庞大的数据方面已经为企业节约了不少成本,那种集中式的大规模数据传输需要耗费较多资金。
通过对上述五大优势的分析,你能否感受到云计算与边缘计算之间的区别?简单来说,云计算占据着总控的地位,而边缘计算则尽可能地帮助云计算分担其数据压力,二者可以构建出合理的互补关系。另外,边缘计算之所以在5G时代将迎来新发展,是因为其能够与5G的热门领域—物联网结合在一起,从理论上可以影响物联网的变革路径。
云计算在物联网中可以发挥重要作用,但随着研究人员的深入探索与实践,发现云计算在其中的局限性也开始逐渐显露。它无法以最佳状态完美应对海量的数据、设备,而边缘计算恰恰可以弥补这一缺陷。打个比方,如果说云计算可以监控医院的大部分病房情况,但由于规模过大很容易导致不能及时、全面地处理需求,这时候边缘计算的任务就是负责盯住那些范围较小的区域。
边缘计算的主要关注对象是那些实时数据,这对于物联网来说是一个助力因素。物联网需要尽可能降低时延率、提高在数据方面的处理效率,而边缘计算就能达到对应要求,能够加快推动物联网的变革进程。无论从哪个方面看,边缘计算在5G时代、在物联网领域的应用很强大,完全具备被放在核心位置并加大研究力度的资格。