邊緣計算原理與JETSON平臺開發(fā) 課件 第1章 邊緣計算概述

第1章邊緣計算概述1.1邊緣計算簡介1.2邊緣計算發(fā)展史1.3邊緣計算的優(yōu)勢

1.1邊緣計算簡介

美國太平洋西北國家實驗室(PacificNorthwestNationalLaboratory，PNNL)將邊緣計算定義為：一種把應(yīng)用、數(shù)據(jù)和服務(wù)從中心節(jié)點向網(wǎng)絡(luò)邊緣拓展的方法，可以在數(shù)據(jù)源端進(jìn)行分析和知識生成。ISO/IECJTC1/SC38對邊緣計算給出的定義為：一種將主要處理和數(shù)據(jù)存儲放在網(wǎng)絡(luò)的邊緣節(jié)點的分布式計算形式。

邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟對邊緣計算的定義是：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)、計算、存儲、應(yīng)用核心能力的開放平臺，就近提供邊緣智能服務(wù)，滿足行業(yè)數(shù)字化在敏捷連接、實時業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的關(guān)鍵需求。邊緣計算作為連接物理和數(shù)字世界的橋梁，實現(xiàn)了智能資產(chǎn)、智能網(wǎng)關(guān)、智能系統(tǒng)和智能服務(wù)。

緣計算的不同定義表述雖然各有差異，但其內(nèi)容實質(zhì)已達(dá)共識：在靠近數(shù)據(jù)源的網(wǎng)絡(luò)邊緣某處就近提供服務(wù)。綜合以上定義，邊緣計算是指數(shù)據(jù)或任務(wù)能夠在靠近數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)進(jìn)行計算和執(zhí)行計算的一種新型服務(wù)模型，這種服務(wù)模型可以在網(wǎng)絡(luò)邊緣存儲和處理數(shù)據(jù)，并與云計算協(xié)作，在數(shù)據(jù)源端提供智能服務(wù)。

1.1.1基本結(jié)構(gòu)

邊緣計算中的“邊緣”是一個相對的概念，通常指從數(shù)據(jù)源到云計算中心的數(shù)據(jù)路徑之間的任意計算資源和網(wǎng)絡(luò)資源。邊緣計算允許終端設(shè)備將存儲和計算任務(wù)遷移到網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點，如基站(BaseStation，BS)、無線接入點(WirelessAccessPoint，WAP)、邊緣服務(wù)器等，在滿足終端設(shè)備計算能力擴(kuò)展需求的同時，又能有效地節(jié)約計算任務(wù)在云服務(wù)器和終端設(shè)備之間的傳輸鏈路資源。圖1.1所示為基于“云-邊-端”協(xié)同的邊緣計算基本架構(gòu)。

圖1.1基于“云-邊-端”協(xié)同的邊緣計算基本架構(gòu)

核心基礎(chǔ)設(shè)施提供核心網(wǎng)絡(luò)接入(如互聯(lián)網(wǎng)、移動核心網(wǎng)絡(luò))和用于移動邊緣設(shè)備的集中式云計算核心服務(wù)和管理功能。其中，核心網(wǎng)絡(luò)主要包括互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、移動核心網(wǎng)絡(luò)、集中式云服務(wù)和數(shù)據(jù)中心等；云計算核心服務(wù)通常包括基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(InfrastructureasaService，IaaS)、平臺即服務(wù)(PlatformasaService，PaaS)和軟件即服務(wù)(SoftwareasaService，SaaS)三種服務(wù)模式。

互聯(lián)網(wǎng)廠商也把邊緣計算中心稱為邊緣云。邊緣計算中心主要提供計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)資源，是整個“云-邊-端”協(xié)同架構(gòu)中的核心組件之一。邊緣計算中心可搭載多種虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施，從第三方服務(wù)提供商到終端用戶以及基礎(chǔ)設(shè)施提供商，都可以使用邊緣計算中心提供的虛擬化服務(wù)。多個邊緣計算中心按分布式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)部署，各邊緣計算中心在自主運行的同時又相互協(xié)作，并且與云端連接進(jìn)行必要的交互。

1.1.2基本特點和屬性

1.連接性

邊緣計算是以連接性為基礎(chǔ)的。由于所連接物理對象的多樣性以及應(yīng)用場景的多樣性，要求邊緣計算具備豐富的連接功能，如各種網(wǎng)絡(luò)接口、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、網(wǎng)絡(luò)部署與配置、網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)。此外，邊緣計算的連接性在考慮與現(xiàn)有各種工業(yè)總線互聯(lián)互通的同時，還需要充分借鑒吸收網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域先進(jìn)的研究成果。

2.數(shù)據(jù)入口

作為物理世界到數(shù)字世界的橋梁，邊緣計算是數(shù)據(jù)的第一入口。一方面，邊緣計算通過擁有大量、實時、完整的數(shù)據(jù)，可基于數(shù)據(jù)全生命周期進(jìn)行管理與價值創(chuàng)造，實現(xiàn)更好的支撐預(yù)測性維護(hù)、資產(chǎn)效率與管理等創(chuàng)新應(yīng)用；另一方面，邊緣計算也面臨數(shù)據(jù)的實時性、不確定性、多樣性等的挑戰(zhàn)。

3.約束性

邊緣計算產(chǎn)品需要適配工業(yè)現(xiàn)場相對惡劣的工作條件與運行環(huán)境，如防電磁、防塵、防爆、抗振動、抗電流或電壓波動等，因此，在工業(yè)互聯(lián)場景下，對邊緣計算設(shè)備的功耗、成本和空間有較高的要求。邊緣計算產(chǎn)品需要通過軟硬件集成與優(yōu)化，以適配各種條件約束，支撐行業(yè)數(shù)字化多樣性場景。

4.分布性

邊緣計算實際部署具備分布式特征，因而要求邊緣計算具備支持分布式計算與存儲、實現(xiàn)分布式資源的動態(tài)調(diào)度與統(tǒng)一管理、支撐分布式智能以及分布式安全等能力。

5.融合性

運營技術(shù)(OperationalTechnology，OT)與信息技術(shù)(InformationTechnology，IT)的融合是行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要基礎(chǔ)。邊緣計算作為“OICT”(OperationInformationCommunicationTechnology)融合與協(xié)同的關(guān)鍵承載，需要在連接、數(shù)據(jù)、管理、控制、應(yīng)用、安全等方面協(xié)同。

6.鄰近性

由于邊緣計算的部署非?？拷畔⒃矗虼诉吘売嬎闾貏e適合于捕獲和分析大數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵信息。此外，邊緣計算還可以直接訪問設(shè)備，容易直接衍生特定的商業(yè)應(yīng)用。

7.低時延

由于移動邊緣技術(shù)服務(wù)靠近終端設(shè)備或者直接在終端設(shè)備上運行，大大降低了時延，使得反饋更加快速，從而改善了用戶體驗，減少了網(wǎng)絡(luò)擁塞。

8.大帶寬

由于邊緣計算靠近信息源，可以在本地進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)處理，不必將所有數(shù)據(jù)或信息都上傳至云端，從而使網(wǎng)絡(luò)傳輸壓力下降，減少網(wǎng)絡(luò)堵塞，網(wǎng)絡(luò)速率也因此大大提高。

9.位置認(rèn)知

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)邊緣是無線網(wǎng)絡(luò)的一部分時，無論是Wi-Fi連接還是蜂窩連接，本地服務(wù)都可以利用相對較少的信息來確定每個連接設(shè)備的具體位置。

1.2邊緣計算發(fā)展史

1.2.1邊緣計算的起源

20世紀(jì)90年代，Akamai公司首次定義了內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(ContentDeliveryNetwork，CDN)。這一事件被視為邊緣計算的最早起源。

1.分布式數(shù)據(jù)庫

分布式數(shù)據(jù)庫通常使用較小的計算機(jī)系統(tǒng)，每臺計算機(jī)可以單獨放置在不同的地點，不僅可以存儲數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的完整拷貝或部分拷貝，還可以具有自己的局部數(shù)據(jù)庫，并能通過網(wǎng)絡(luò)與位于不同地點的計算機(jī)互相連接，共同組成一個完整的、邏輯上集中、物理上分布的大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。分布式數(shù)據(jù)庫由一組數(shù)據(jù)構(gòu)成，這組數(shù)據(jù)分布在不同的計算機(jī)上。這些計算機(jī)可以成為具有獨立處理數(shù)據(jù)管理能力的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點執(zhí)行局部應(yīng)用(稱為場地自治)，同時，也能通過網(wǎng)絡(luò)通信子系統(tǒng)執(zhí)行全局應(yīng)用。

(1)數(shù)據(jù)獨立性。集中式數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)獨立性包括數(shù)據(jù)邏輯獨立性和數(shù)據(jù)物理獨立性兩個方面，即用戶程序與數(shù)據(jù)全局邏輯結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)無關(guān)。在分布式數(shù)據(jù)庫中，還包括數(shù)據(jù)分布獨立性，即數(shù)據(jù)分布透明性。數(shù)據(jù)分布透明性是指用戶不必關(guān)心數(shù)據(jù)的邏輯分片、數(shù)據(jù)的物理位置分布、數(shù)據(jù)重復(fù)副本(冗余數(shù)據(jù))的一致性以及局部場地上數(shù)據(jù)庫支持哪種數(shù)據(jù)模型等問題。

(2)數(shù)據(jù)共享性。數(shù)據(jù)庫是多個用戶的共享資源，為了保證數(shù)據(jù)庫的安全性和完整性，在集中式數(shù)據(jù)庫中，對共享數(shù)據(jù)庫采取集中控制，同時配有數(shù)據(jù)庫管理員負(fù)責(zé)監(jiān)督、維護(hù)系統(tǒng)正常運行。在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)的共享有局部共享和全局共享兩個層次，局部共享是指在局部數(shù)據(jù)庫中存儲局部場地各用戶常用的共享數(shù)據(jù)，全局共享是指在分布式數(shù)據(jù)庫的各個場地也同時存儲其他場地用戶常用的共享數(shù)據(jù)，用以支持系統(tǒng)全局應(yīng)用。因此，分布式數(shù)據(jù)庫對應(yīng)的控制機(jī)構(gòu)也具有集中和自治兩個層次。

(3)適當(dāng)增加數(shù)據(jù)冗余度。盡量減少數(shù)據(jù)冗余度是集中式數(shù)據(jù)庫的目標(biāo)之一，因為冗余數(shù)據(jù)不僅浪費存儲空間，而且容易造成各數(shù)據(jù)副本之間的不一致性。在集中式數(shù)據(jù)庫中，不得不付出一定的維護(hù)代價來減少數(shù)據(jù)冗余度，以保證數(shù)據(jù)一致性和實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。相反，在分布式數(shù)據(jù)庫中，卻希望適當(dāng)增加數(shù)據(jù)冗余度，即將同一數(shù)據(jù)的多個副本存儲在不同的場地，以提升分布式數(shù)據(jù)系統(tǒng)的可靠性、可用性，即當(dāng)某一場地出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)可以對另一場地上的相同副本進(jìn)行操作，以避免因為一處發(fā)生故障而造成整個系統(tǒng)的癱瘓。

(4)數(shù)據(jù)全局一致性、可串行性和可恢復(fù)性。在分布式數(shù)據(jù)庫中，各局部數(shù)據(jù)庫不僅要達(dá)到集中式數(shù)據(jù)庫的一致性、并發(fā)事務(wù)的可串行性和可恢復(fù)性要求，還要保證達(dá)到數(shù)據(jù)庫的全局一致性、全局并發(fā)事務(wù)的可串行性和系統(tǒng)的全局可恢復(fù)性要求。

2.?P2P模型

對等網(wǎng)絡(luò)(PeertoPeer，P2P)是一種新興的通信模式，也稱為對等連接或工作組。P2P定義每個參與者都可以發(fā)起一個通信對話，具有同等的能力。在P2P上的每臺計算機(jī)具有相同的功能，沒有主從之分，沒有專用服務(wù)器，也沒有專用工作站，任何一臺計算機(jī)既可以作為服務(wù)器，又可以作為工作站。圖1.2所示為P2P拓?fù)洹D1.2P2P拓?fù)?/p>

P2P的特點包括非中心化、可擴(kuò)展性、健壯性、高性價比及隱私保護(hù)。

(1)非中心化。在所有節(jié)點上分散網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，在節(jié)點之間進(jìn)行信息傳輸和服務(wù)實現(xiàn)，不需要中間服務(wù)器的介入，以避免可能的數(shù)據(jù)處理瓶頸。

(2)可擴(kuò)展性。在P2P中，隨著用戶的不斷加入和服務(wù)需求的不斷增加，系統(tǒng)的整體資源和服務(wù)能力得以同步擴(kuò)充和提高。新用戶的加入可以提供服務(wù)和資源，更好地滿足了網(wǎng)絡(luò)中用戶的需求，促進(jìn)分布式體系的實現(xiàn)。

(3)健壯性。耐攻擊和高容錯是P2P模型的兩大優(yōu)點。在以自組織方式建立的P2P中，允許節(jié)點自由地加入和離開。另外，不同的P2P可以采用不同的拓?fù)錁?gòu)造方式，并且拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬、節(jié)點數(shù)、負(fù)載等變化不斷進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整和優(yōu)化。在P2P中，利用分散的各個節(jié)點完成服務(wù)可以大大降低部分節(jié)點或網(wǎng)絡(luò)破壞的影響程度，即使部分節(jié)點或網(wǎng)絡(luò)遭到破壞，對其他部分的影響也很小。

(4)高性價比。由于互聯(lián)網(wǎng)中散布大量普通節(jié)點，P2P可以有效地利用這些節(jié)點完成計算任務(wù)或資料存儲，利用互聯(lián)網(wǎng)中閑置的計算能力、存儲空間，實現(xiàn)高性能計算和海量存儲的目的。

(5)隱私保護(hù)。在P2P中，信息的傳輸并不需要經(jīng)過某個集中環(huán)節(jié)而是在各個節(jié)點之間進(jìn)行，這樣大大降低了用戶隱私信息被竊聽和泄露的可能性。目前，匿名通信系統(tǒng)主要采用中繼轉(zhuǎn)發(fā)的技術(shù)方法來解決隱私問題，即將通信的參與者隱藏在眾多的網(wǎng)絡(luò)實體之中。

3.內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)模型

內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(Content

Delivery

Network，CDN)提出在現(xiàn)有的Internet中添加一層新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，更接近用戶，被稱為網(wǎng)絡(luò)邊緣。網(wǎng)站的內(nèi)容被發(fā)布到最接近用戶的網(wǎng)絡(luò)“邊緣”，用戶可以就近獲取所需的內(nèi)容，從而緩解Internet網(wǎng)絡(luò)擁塞狀況，提高用戶訪問網(wǎng)站的響應(yīng)速度，從技術(shù)上全面解決由于網(wǎng)絡(luò)帶寬小、用戶訪問量大、網(wǎng)點分布不均等造成的網(wǎng)站響應(yīng)速度慢的問題。CDN拓?fù)浜图袉吸c服務(wù)器拓?fù)鋵Ρ热鐖D1.3所示。圖1.3CDN拓?fù)浜图袉吸c服務(wù)器拓?fù)鋵Ρ?/p>

從狹義角度講，CDN以一種新型的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方式，在傳統(tǒng)的IP網(wǎng)中作為特別優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)覆蓋層實現(xiàn)了大寬帶需求的內(nèi)容分發(fā)和儲存。從廣義角度講，CDN是基于質(zhì)量與秩序的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模式的代表。CDN作為一個策略性部署的整體系統(tǒng)需要具備4個要件：分布式存儲、負(fù)載均衡、網(wǎng)絡(luò)請求重定向和內(nèi)容管理，其中內(nèi)容管理和全局網(wǎng)絡(luò)流量管理構(gòu)成CDN的兩大核心。CDN基于用戶就近原則和服務(wù)器負(fù)載管理，為用戶請求提供極為高效的服務(wù)。其中，CDN的內(nèi)容服務(wù)是基于位于網(wǎng)絡(luò)邊緣的緩沖服務(wù)器實現(xiàn)的，即代理緩存，而代理緩存同時又是內(nèi)容提供商源服務(wù)器的一個透明鏡像。

4.移動邊緣計算模型

移動邊緣計算(MobileEdgeComputing，MEC)模型通過將傳統(tǒng)電信蜂窩網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)深度融合，無線網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)在能力被成功發(fā)掘，大大降低了移動業(yè)務(wù)交付的端到端時延，進(jìn)而提升了用戶體驗。這一概念不僅給電信運營商的運作模式帶來全新變革，而且也促進(jìn)了新型的產(chǎn)業(yè)鏈及網(wǎng)絡(luò)生態(tài)圈的建立。

通常，移動邊緣終端設(shè)備被認(rèn)為不具備計算能力，于是提出在移動邊緣終端設(shè)備和云計算中心之間建立邊緣服務(wù)器，將終端數(shù)據(jù)的計算任務(wù)放在邊緣服務(wù)器上完成，而在移動邊緣計算模型中，終端設(shè)備則具有較強(qiáng)的計算能力。由此可見，移動邊緣計算模型是邊緣計算模型的一種，非常類似邊緣計算服務(wù)器的架構(gòu)和層次。

1.2.2邊緣計算崛起的契機(jī)

1.云計算的不足

傳統(tǒng)的云計算模式是在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心集中處理數(shù)據(jù)。由于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和終端設(shè)備收集數(shù)據(jù)量的激增，產(chǎn)生了很多問題。首先，對于大規(guī)模邊緣的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)處理要求，無法在集中式云計算線性增長的計算能力下得到滿足。物聯(lián)網(wǎng)的感知層數(shù)據(jù)處于海量級別，而且數(shù)據(jù)具有很強(qiáng)的冗余性、相關(guān)性、實時性和多源異構(gòu)性，數(shù)據(jù)之間存在著頻繁的沖突與合作。

其次，數(shù)據(jù)在用戶和云數(shù)據(jù)中心之間的長距離傳輸將導(dǎo)致高網(wǎng)絡(luò)時延和計算資源浪費。云服務(wù)是一種聚合度很高的集中式服務(wù)計算，用戶將數(shù)據(jù)發(fā)送到云端存儲并處理，將消耗大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬和計算資源。再次，大多數(shù)終端用戶處于網(wǎng)絡(luò)邊緣，通常使用的是資源有限的移動設(shè)備，這些移動設(shè)備的存儲和計算能力低且電池容量有限，所以有必要將一些不需要長距離傳輸?shù)皆茢?shù)據(jù)中心的任務(wù)分?jǐn)偟骄W(wǎng)絡(luò)邊緣端。

最后，云計算中數(shù)據(jù)安全性和隱私保護(hù)在遠(yuǎn)程傳輸和外包機(jī)制中將面臨很大的挑戰(zhàn)，而使用邊緣計算處理數(shù)據(jù)則可以降低隱私泄露的風(fēng)險。以智能家居為例，不僅越來越多的家庭設(shè)備開始使用云計算來控制，而且還通過云計算實現(xiàn)家庭局域網(wǎng)內(nèi)設(shè)備之間的互動。這使得過度依賴云平臺的局域網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)以下問題：

(1)一旦網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，即使家里仍然有電，設(shè)備也不能被很好地控制。

(2)如果是通過云控制家里的設(shè)備，那么就需要定時檢查云端的狀態(tài)，而設(shè)備接受響應(yīng)的時間，一方面取決于設(shè)備連接的網(wǎng)絡(luò)速率，另一方面取決于云平臺上設(shè)備檢查狀態(tài)的周期。這兩方面使得響應(yīng)時間不可控。

(3)在很多智能家居方案中，沒有局域網(wǎng)內(nèi)的控制，所以也需要通過云服務(wù)來實現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備聯(lián)動。

2.萬物互聯(lián)時代的到來

2012年12月，思科公司提出萬物互聯(lián)的概念，這是未來互聯(lián)網(wǎng)連接以及物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的全新網(wǎng)絡(luò)連接架構(gòu)。萬物互聯(lián)增加并完善了網(wǎng)絡(luò)智能化處理功能以及安全功能，是在物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的新型互聯(lián)的構(gòu)建，它是以萬物有芯片、萬物有數(shù)據(jù)、萬物有傳感器、萬物皆在線、萬物有智慧為基礎(chǔ)，產(chǎn)品、流程、服務(wù)各環(huán)節(jié)緊密相連，人、數(shù)據(jù)和設(shè)備之間自由溝通的全球化網(wǎng)絡(luò)。

3.用戶轉(zhuǎn)型

在傳統(tǒng)的云計算模式中，終端用戶通常扮演的角色是數(shù)據(jù)消費者，例如通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器觀看視頻，或查看文件，或瀏覽圖像和管理系統(tǒng)中的文檔。但是，隨著終端用戶從數(shù)據(jù)消費者到數(shù)據(jù)生產(chǎn)者和消費者的角色變化，終端用戶也在邊緣設(shè)備上生成物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。例如，YouTube網(wǎng)站用戶每分鐘上傳近100?h的視頻內(nèi)容，Instagram用戶每分鐘發(fā)布243萬張照片。在這種情況下，在邊緣端處理數(shù)據(jù)更為快速，可以改善用戶體驗。

4.網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)云化演進(jìn)

通信運營商根據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)部署與運營經(jīng)驗，統(tǒng)一構(gòu)建以NFV、SDN、云計算為核心技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，推進(jìn)支撐網(wǎng)絡(luò)的云化演進(jìn)，匹配網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型部署。NFV將成為5G網(wǎng)絡(luò)各網(wǎng)元的技術(shù)基礎(chǔ)，以實現(xiàn)全云化部署。以數(shù)據(jù)中心(DataCenter，DC)為中心的三級通信云DC布局，將在網(wǎng)絡(luò)云化架構(gòu)中被采用，通過在不同層級的分布式部署和構(gòu)建邊緣、本地、區(qū)域DC，統(tǒng)一規(guī)劃云化資源池，完成面向固網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、移動網(wǎng)、企業(yè)專線等多種接入的統(tǒng)一承載和統(tǒng)一服務(wù)。

5.?IT技術(shù)與OT技術(shù)的深度融合驅(qū)動行業(yè)智能化發(fā)展

以大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)為代表的智能技術(shù)已經(jīng)在語音識別、圖像識別等方面得到應(yīng)用，在模型、算法、架構(gòu)等方面取得了較大進(jìn)展。智能技術(shù)已率先在制造、電力、交通、醫(yī)療、電梯、物流、公共事業(yè)等行業(yè)應(yīng)用，隨著預(yù)測性維護(hù)、智能制造等新應(yīng)用的演進(jìn)，行業(yè)智能化勢必驅(qū)動邊緣計算發(fā)展。

1.2.3邊緣計算的現(xiàn)狀

在滿足未來萬物互聯(lián)的需求上，邊緣計算的優(yōu)點尤為突出，這也激發(fā)了國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的研究熱情。產(chǎn)業(yè)界主要的三大陣營在邊緣計算發(fā)展上各有優(yōu)勢：互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)試圖將公有云服務(wù)能力擴(kuò)展到邊緣側(cè)，希望以消費物聯(lián)網(wǎng)為主要陣地；工業(yè)企業(yè)試圖發(fā)揮自身工業(yè)網(wǎng)絡(luò)連接和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺服務(wù)的領(lǐng)域優(yōu)勢，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為主要陣地；通信企業(yè)以邊緣計算為契機(jī)，開放接入側(cè)網(wǎng)絡(luò)能力，挺進(jìn)消費物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)陣地，希望盤活網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備的價值。

1.學(xué)術(shù)研究

2016年10月，電氣與電子工程師協(xié)會(IEEE)和國際計算機(jī)學(xué)會(ACM)正式成立了IEEE/ACMSystemSymposiumonEdgeComputing，組成了由學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界、政府(美國國家基金會)共同認(rèn)可的學(xué)術(shù)論壇，對邊緣計算的應(yīng)用價值和研究方向展開了研究和探索。

2.標(biāo)準(zhǔn)化

2017年，國際電工委員會(IEC)發(fā)布了VEI(VerticalEdgeIntelligence)白皮書，介紹了邊緣計算對制造業(yè)等垂直行業(yè)的重要價值。中國通信標(biāo)準(zhǔn)化委員會(CCSA)成立了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)特設(shè)組(ST8)，并在其中開展了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。

3.產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟

2016年11月，由華為、中國科學(xué)院沈陽自動化研究所、中國信息通信研究院、英特爾、ARM等機(jī)構(gòu)和公司聯(lián)合發(fā)起的邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(EdgeComputingConsortium，ECC)在北京正式成立。該聯(lián)盟旨在搭建邊緣計算產(chǎn)業(yè)合作平臺，推動OT和信息與通信技術(shù)(ICT)產(chǎn)業(yè)開放協(xié)作，孵化行業(yè)應(yīng)用最佳實踐，促進(jìn)邊緣計算產(chǎn)業(yè)健康與可持續(xù)發(fā)展。

4.商業(yè)化落地

當(dāng)今，邊緣計算市場仍然處于初期發(fā)展階段，主宰云計算市場的互聯(lián)網(wǎng)公司(國外的亞馬遜、谷歌、微軟，國內(nèi)的百度、騰訊、阿里巴巴等)、行業(yè)領(lǐng)域廠商(富士康工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、小米等)正在成為邊緣計算商業(yè)化落地的領(lǐng)先者。傳統(tǒng)電信運營商在5G蓬勃發(fā)展的大環(huán)境中，借助軟件定義網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)云化等技術(shù)，也發(fā)力于邊緣計算商業(yè)化落地。

目前，不斷涌現(xiàn)和發(fā)展的物聯(lián)