近年來，計(jì)算工作負(fù)載一直在遷移：首先從內(nèi)部數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)移到云，現(xiàn)在越來越多地從云數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)移到“邊緣”位置，這些位置離正在處理的數(shù)據(jù)源更近。目標(biāo)是什么?為了提高應(yīng)用和服務(wù)的性能及可靠性，降低運(yùn)行成本，縮短數(shù)據(jù)的傳輸距離，從而減少帶寬和延遲問題。

這并不是說本地或云中心已經(jīng)過時(shí)了——有些數(shù)據(jù)總是需要在集中位置進(jìn)行存儲和處理。但數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施肯定在改變。例如，Gartner的數(shù)據(jù)顯示，到2025年，80%的企業(yè)將關(guān)閉傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，而2018年這一比例為10%。該分析公司表示，工作負(fù)載分配是基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動力，它是由各種業(yè)務(wù)需求驅(qū)動的。

當(dāng)然，邊緣計(jì)算也存在一些挑戰(zhàn)——特別是以連接為中心，連接可能中斷，或者以網(wǎng)絡(luò)邊緣的低帶寬及/或高延遲為特征。如果大量的智能邊緣設(shè)備都在運(yùn)行軟件(例如機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用程序)，需要與中央云服務(wù)或介于中間的“霧”節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，那么這就會帶來這樣的問題。不過，解決方案正在路上。

什么是邊緣計(jì)算 邊緣計(jì)算是在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，融合網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲、應(yīng)用核心能力的開放平臺。邊緣計(jì)算與云計(jì)算互相協(xié)同，共同助力各行各業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。它就近提供智能互聯(lián)服務(wù)，滿足行業(yè)在數(shù)字化變革過程中對業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)、業(yè)務(wù)智能、數(shù)據(jù)聚合與互操作、安全與隱私保護(hù)等方面的關(guān)鍵需求。

根據(jù)國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)分局ITU-T的研究報(bào)告，到2020年，每個人每秒將產(chǎn)生1.7MB的數(shù)據(jù)，IoT可穿戴設(shè)備的出貨量將達(dá)到2.37億。IDC也發(fā)布了相關(guān)預(yù)測，到2018年，50%的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)將面臨網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，40%的數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)分析、處理與儲存，到2025年，這一數(shù)字將超過50%。海量數(shù)據(jù)的分析與儲存對網(wǎng)絡(luò)帶寬提出了巨大的挑戰(zhàn)，而邊緣計(jì)算的誕生，就是為了解決這一問題。

什么是霧計(jì)算 霧計(jì)算(Fog Computing)，在該模式中數(shù)據(jù)、(數(shù)據(jù))處理和應(yīng)用程序集中在網(wǎng)絡(luò)邊緣的設(shè)備中，而不是幾乎全部保存在云中，是云計(jì)算(Cloud Computing)的延伸概念，由思科首創(chuàng)。這個因"云"而"霧"的命名源自"霧是更貼近地面的云"這一名句。

霧計(jì)算和云計(jì)算一樣，十分形象。云在天空飄浮，高高在上，遙不可及，刻意抽象;而霧卻現(xiàn)實(shí)可及，貼近地面，就在你我身邊。霧計(jì)算并非由性能強(qiáng)大的服務(wù)器組成，而是由性能較弱、更為分散的各類功能計(jì)算機(jī)組成，滲入工廠、汽車、電器、街燈及人們物質(zhì)生活中的各類用品。

邊緣計(jì)算市場估計(jì) B2B分析師MarketsandMarkets的數(shù)據(jù)顯示，到2022年，邊緣計(jì)算市場的價(jià)值將達(dá)到67.2億美元，高于2017年估計(jì)的14.7億美元，年復(fù)合增長率(CAGR)為35.4%。關(guān)鍵的驅(qū)動因素是物聯(lián)網(wǎng)和5G網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)、“智能”應(yīng)用程序數(shù)量的增加以及云基礎(chǔ)設(shè)施負(fù)載的增加:在MarketsandMarkets考慮的垂直細(xì)分市場中，電信和IT預(yù)計(jì)在2017-2022年的預(yù)測期內(nèi)擁有最大的市場份額。這是因?yàn)?，面對高網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和日益增長的帶寬需求，企業(yè)需要優(yōu)化和擴(kuò)展其無線接入網(wǎng)(RAN)，以便為其應(yīng)用程序和服務(wù)提供高效移動(或多接入)邊緣計(jì)算環(huán)境。

在預(yù)測期間邊緣計(jì)算市場增長最快的部分可能是零售業(yè)，MarketsandMarkets說:物聯(lián)網(wǎng)傳感器、相機(jī)和路燈生成的大量數(shù)據(jù)傳入智能應(yīng)用程序，將更有效地在網(wǎng)絡(luò)邊緣進(jìn)行收集、存儲和處理，而無需在云中心或本地?cái)?shù)據(jù)中心進(jìn)行。

大視野研究持更為保守的觀點(diǎn)，估計(jì)到2025年，邊緣計(jì)算市場的價(jià)值將達(dá)到32.4億美元，不過在2017-2025年的預(yù)測期內(nèi)，這CAGR仍將達(dá)到41%的“驚人”水平。該研究公司表示，由于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在美國和加拿大的日益普及，北美地區(qū)將引領(lǐng)市場，而CAGR增長最高的領(lǐng)域?qū)⑹轻t(yī)療和生命科學(xué)，這要?dú)w功于“邊緣計(jì)算解決方案提供的存儲能力和實(shí)時(shí)計(jì)算能力”。大視野研究稱，中小企業(yè)的CAGR(46.5%)將在預(yù)測期內(nèi)達(dá)到最高水平，這要?dú)w功于邊緣計(jì)算解決方案降低運(yùn)營成本的能力。

最樂觀的增長估計(jì)來自于由OpenFog聯(lián)盟委托于2017年10月進(jìn)行的一項(xiàng)名為“霧計(jì)算市場的規(guī)模和影響”的研究。這一研究表明，到2022年，霧計(jì)算的市場機(jī)會將達(dá)到182億美元，高于2018年的10.3億美元和2019年的37億美元。

硬件組件遙遙領(lǐng)先，在2022年的預(yù)測中占有42.1%的份額，其次是霧應(yīng)用程序/平臺(21.5%)和霧服務(wù)(20.4%)。難怪硬件供應(yīng)商和云應(yīng)用/服務(wù)提供商都在排隊(duì)加入快速發(fā)展的邊緣/霧市場。

盡管這些預(yù)測的重點(diǎn)不同，但它們清楚地表明，互聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備數(shù)量的迅速增加，以及即將到來的高帶寬、低延遲5G網(wǎng)絡(luò)，正在制造邊緣計(jì)算的“完美風(fēng)暴”。愛立信2018年6月的移動報(bào)告總結(jié)了這些領(lǐng)域的預(yù)期發(fā)展。

雖然個人電腦、筆記本電腦、平板電腦和移動電話在2017年至2023年之間的增長平平，但物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備正在起飛:擁有廣域連接的設(shè)備的CAGR將達(dá)到30%，而短程物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的CAGR則有所下降但已經(jīng)較高(17%)。這使得連接設(shè)備數(shù)量在2017年(175億件)到2023年(314億件)之間增加了近80% (79.4%)。

就5G而言，愛立信預(yù)計(jì)將于2018年下半年推出首批數(shù)據(jù)專用設(shè)備，2019年推出首批5G智能手機(jī)。到2023年，隨著2020年第三代芯片組的出現(xiàn)，該公司預(yù)測全球?qū)⒂?0億臺5G設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。愛立信表示，第一批基于模塊的5G物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將于2020年問世，支持工業(yè)過程監(jiān)控的超低延遲通信。

邊緣計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)及組織 任何新的IT活動都需要制定標(biāo)準(zhǔn)和最佳實(shí)踐，早期階段通常由具有不同議程的多個組和聯(lián)合體組成(盡管成員之間經(jīng)常有顯著的重疊)。邊緣/霧計(jì)算也不例外。

“霧計(jì)算”是思科公司發(fā)明的一個術(shù)語，它得到了OpenFog財(cái)團(tuán)的支持。OpenFog財(cái)團(tuán)由Arm、思科、戴爾、英特爾、微軟和普林斯頓大學(xué)邊緣實(shí)驗(yàn)室于2015年創(chuàng)立。

邊緣計(jì)算由EdgeX Foundry公司推廣，這是一個由Linux基金會托管的開源項(xiàng)目。EdgeX Foundry公司的目標(biāo)包括：建立和推廣EdgeX作為統(tǒng)一物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算的通用平臺;驗(yàn)證EdgeX組件以確?；ゲ僮餍院图嫒菪?提供快速創(chuàng)建基于edgex的物聯(lián)網(wǎng)邊緣解決方案的工具;與相關(guān)開源項(xiàng)目、標(biāo)準(zhǔn)組織和行業(yè)聯(lián)盟合作。

根據(jù)EdgeX Foundry公司的說法，“該項(xiàng)目的優(yōu)點(diǎn)在于邊緣節(jié)點(diǎn)，如嵌入式 PC、集線器、網(wǎng)關(guān)、路由器和內(nèi)部服務(wù)器，以解決分布式物聯(lián)網(wǎng)霧架構(gòu)中關(guān)鍵互操作性挑戰(zhàn)”。

EdgeX Foundry公司技術(shù)指導(dǎo)委員會包括來自IOTech、ADI、Mainflux、戴爾、Linux基金會、三星電子、VMWare和Canonical的代表。

在這一領(lǐng)域，還有另外兩家行業(yè)機(jī)構(gòu)：日本的EdgeCross財(cái)團(tuán)，該財(cái)團(tuán)于2017年11月由歐姆龍公司(Omron Corporation)、Advantech、NEC、IBM日本公司、甲骨文日本公司和三菱電機(jī)組成;工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(Industrial Internet Consortium)由美國電話電報(bào)公司(AT&T)、思科、通用電氣、英特爾和IBM于2014年成立。

企業(yè)邊緣計(jì)算調(diào)查結(jié)果 Futurum Research在2017年末調(diào)查了500多家北美公司(員工人數(shù)從500到50000名不等)，來了解他們在邊緣計(jì)算方面的處于什么位置——采用及部署、投資意圖等等。Futurum說，所有受訪者都會對邊緣計(jì)算的投資決策產(chǎn)生影響，41.8%的受訪者為“運(yùn)營人員”，25.6%的受訪者為“總監(jiān)、經(jīng)理、團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)”;不過，只有8.6%的受訪者被歸為“高管、老板、合伙人”。

Futurum報(bào)告稱，近四分之三(72.7%)的公司已經(jīng)或正在實(shí)施邊緣計(jì)算策略。此外，幾乎所有(93.3%)都打算在未來12個月內(nèi)投資于邊緣計(jì)算。

Futurum還制定了一個通用的數(shù)字轉(zhuǎn)型指數(shù)，2018年，68%的公司進(jìn)入了“領(lǐng)導(dǎo)者”和“采用者”的行列。72.7%的受訪者已經(jīng)在邊緣計(jì)算領(lǐng)域進(jìn)行了投資，這一事實(shí)表明，對于精通技術(shù)的企業(yè)來說，這是一個熱門話題。不過，F(xiàn)uturum也指出，“93.3%的企業(yè)對于在未來12個月內(nèi)投資于邊緣計(jì)算的熱切程度，與他們的投資規(guī)模無關(guān)”。

當(dāng)被問及邊緣計(jì)算數(shù)據(jù)流在業(yè)務(wù)流程中的重要性時(shí)，F(xiàn)uturum受訪者的積極情緒仍在繼續(xù)，71.8%的受訪者認(rèn)為這些數(shù)據(jù)流“極其重要”(22.2%)或“非常重要”(49.6%)。這種對邊緣計(jì)算的熱情的主要驅(qū)動因素是什么?在Futurum的受訪者看來，首先是“提高了應(yīng)用程序性能”，其次是“實(shí)時(shí)分析/數(shù)據(jù)流”。

OpenFog聯(lián)盟在2017年12月對其61個成員組織進(jìn)行了關(guān)于霧計(jì)算狀態(tài)的調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)令人印象深刻的是，70%的CEO都知道他們所關(guān)注的霧計(jì)算項(xiàng)目。

在2018年，霧計(jì)算的預(yù)算一般會增加(40%的受訪者)或保持不變(51%的受訪者)，只有5%的受訪者表示會減少。最初的計(jì)劃主要是在研發(fā)部門(51%)，絕大多數(shù)都將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用作為他們的主要關(guān)注領(lǐng)域(70%)。

安全性是OpenFog受訪者最關(guān)心的問題(32%)，其次是對早期/未經(jīng)證實(shí)的技術(shù)、互操作性和不清楚的ROI(投資回收率)的擔(dān)憂。對霧計(jì)算感興趣的主要驅(qū)動因素是延遲和帶寬問題。受訪者預(yù)計(jì)，制造業(yè)、智慧城市和交通運(yùn)輸將成為采用霧計(jì)算技術(shù)的最大行業(yè)領(lǐng)域，其次是能源、醫(yī)療和智能住宅。

展望 邊緣/霧計(jì)算轉(zhuǎn)換是計(jì)算領(lǐng)域周期性發(fā)生的焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移之一——例如，從大型機(jī)到個人PC，到現(xiàn)場數(shù)據(jù)中心，再到云數(shù)據(jù)中心。現(xiàn)在，我們看到的是現(xiàn)有元素的混合體，以及數(shù)十億臺智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通過“霧”的網(wǎng)關(guān)和節(jié)點(diǎn)交織在一起。設(shè)備連接一直是阻礙這一轉(zhuǎn)變的瓶頸，但隨著5G移動網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，這一轉(zhuǎn)變將得到巨大的推動。

任何能從物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)流的及時(shí)分析中獲益的行業(yè)部門——幾乎都是如此——都將對邊緣/霧計(jì)算感興趣。這就是為什么在技術(shù)堆棧的所有級別上——標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲、應(yīng)用程序和服務(wù)——供應(yīng)商都有巨大的機(jī)會。

隨著越來越多的數(shù)據(jù)被生成、處理和存儲在越來越多的位置，圍繞基礎(chǔ)設(shè)施管理和數(shù)據(jù)安全、隱私和治理的問題將變得比現(xiàn)在更加重要。我們希望這些問題盡早得到解決。

人工智能發(fā)展至今，在其所涉及偌大的領(lǐng)域中，仍舊面臨的問題便是優(yōu)秀項(xiàng)目不足、場景落地缺乏。隨著人工智能在邊緣計(jì)算平臺中的應(yīng)用，加上邊緣計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)“端-管-云”協(xié)同推進(jìn)應(yīng)用落地的需求不斷增加，邊緣計(jì)算將成為打通物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的“最后一公里”。