邊緣計算,是指在靠近物或數(shù)據源頭的一側,采用網絡、計算、存儲、應用核心能力為一體的開放平臺,就近提供最近端服務。其應用程序在邊緣側發(fā)起,產生更快的網絡服務響應,滿足行業(yè)在實時業(yè)務、應用智能、安全與隱私保護等方面的基本需求。邊緣計算處于物理實體和工業(yè)連接之間,或處于物理實體的頂端。而云端計算,仍然可以訪問邊緣計算的歷史數(shù)據。
邊緣計算的應用:
一、車聯(lián)網
在互聯(lián)網行業(yè),有著軟件定義一切的說法。同樣,在汽車領域,軟件定義汽車(SDV)也被認為是汽車行業(yè)未來發(fā)展的趨勢。汽車的核心競爭力,逐漸由動力、機械方面轉向軟件能力,尤其是AI、大數(shù)據、云計算等技術在汽車行業(yè)的落地,將進一步推動這種轉變的實現(xiàn)。
另一方面,車聯(lián)網技術的發(fā)展是 5G 物聯(lián)網領域中非常重要的應用之一,也是移動邊緣計算的典型場景,尤其是自動駕駛的投入使用,更是加速了車載系統(tǒng)聯(lián)網入云的進程。據統(tǒng)計數(shù)據顯示,一輛自動駕駛車每天產生的數(shù)據在 4TB 以上,這樣大量的數(shù)據會因為網絡延遲導致終端應用實時性體驗大幅下降,進而影響自動駕駛的性能。
二、安防監(jiān)控
視頻監(jiān)控是安防市場的重要組成,是數(shù)據的收集端。隨著城市安防的持續(xù)投入,各社區(qū)、商場、銀行網點、道路街邊、停車場等公共環(huán)境都安裝有監(jiān)控攝像頭,視頻監(jiān)控、人臉識別等功能,在安防系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。
隨著終端設備的發(fā)展,在監(jiān)控攝像頭內置計算單元,通過引入邊緣計算,能夠有效地處理原始視頻流數(shù)據,避免將冗余數(shù)據上傳到云端。另外,植入人臉識別應用,對視頻數(shù)據進行解析和模型匹配,有效識別重點監(jiān)控對象,使得終端設備由被動監(jiān)控轉化為與主動分析與預警相結合的安防終端系統(tǒng)。
三、工業(yè)互聯(lián)網
1)生產作業(yè)優(yōu)化
邊緣計算可在短時間內從產品設計、材料采購、生產制造、銷售和物流等多個來源采集數(shù)據,通過邊緣層數(shù)據計算并進行分析整理,獲取各個場所的生產作業(yè)情況,對存在問題的工序或環(huán)節(jié)進行預警,數(shù)據無需傳到云端進行計算分析,為后續(xù)環(huán)節(jié)提供實時性提示,并根據采集到的數(shù)據進行再計算和分析,提出后續(xù)作業(yè)優(yōu)化方案及改進建議。
2)預測設備故障
通過機器學習模型預測設備故障,數(shù)據需要從多個邊緣設備中獲得。分析模型非常復雜,需要大量數(shù)據進行訓練及重新訓練模型,還需定期數(shù)據饋送,通過分析設備每個單元的頻譜特性來判斷剩余使用壽命,及時預測設備故障與主動數(shù)據反饋。
3)設備互聯(lián)互通
邊緣計算收集系統(tǒng)間實時通信需求和服務質量要求,運行優(yōu)化調度算法,轉化為對TSN交換機和5G網絡的配置,支持多種實時數(shù)據流傳輸。在保證信息安全基礎上,不僅把支持傳統(tǒng)接口和協(xié)議的設備接入邊緣計算平臺,而且通過引入數(shù)據抽象層,使得不能直接互聯(lián)互通的設備基于邊緣計算進行互聯(lián)互通,邊緣計算的低延遲性能可以保證設備間的實時橫向通信。
四、智能家居
利用大量的物聯(lián)網設備(如溫濕度傳感器、安防系統(tǒng)、照明系統(tǒng))實時監(jiān)控家庭內部狀態(tài),接受外部控制命令并最終完成對家居環(huán)境的調控,以提升家居安全性、便利性、舒適性。
由于智能家居設備越來越多,不同產品很難兼容,而且由于家庭數(shù)據的隱私性,用戶并不總是愿意將數(shù)據上傳至云端進行處理,尤其是一些家庭內部視頻數(shù)據。而邊緣計算可以將計算(家庭數(shù)據處理)推送至家庭內部網關,減少家庭數(shù)據的外流,從而降低數(shù)據外泄的可能性,提升系統(tǒng)的隱私性。
五、智能交通
在城市的交通管理中,需要對交通違章、交通路況、擁堵等情況實施監(jiān)測掌握。在城市的交通監(jiān)測中,高清攝像頭遍布各大接口,通過前端的卡口、電警、微卡口可以做到規(guī)范路人以及車輛的行為,還可以對一些交通違章、交通路況、擁堵熱點與重點車輛等做到實時監(jiān)測。邊緣服務器上通過運行智能交通控制系統(tǒng)來實時獲取和分析數(shù)據,根據實時路況來控制交通信息燈,以減輕路面車輛擁堵等。
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