科技新網(wǎng)紅邊緣計(jì)算會成云計(jì)算“終結(jié)者”嗎?
“計(jì)算正從中央走向邊緣”、“計(jì)算邊緣化”……近日來,在大大小小各類有關(guān)人工智能的論壇或峰會上,我們或多或少的聽見以上言論,其中的關(guān)鍵點(diǎn)只有一個——邊緣計(jì)算。圍繞這個問題,看看這些從業(yè)者們給出的解答。
邊緣計(jì)算,一個不是那么“新”的詞匯
關(guān)于“邊緣計(jì)算”的熱議是近一兩年才慢慢開始的,但它并不是一個“新詞匯”。早在2003年的時候,IBM就曾與CDN服務(wù)商AKAMAI合作過“邊緣計(jì)算”。
根據(jù)維基百科的解釋,“邊緣計(jì)算”是一種分散式計(jì)算的架構(gòu),將應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)資料與服務(wù)的計(jì)算,由網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)點(diǎn),移往網(wǎng)絡(luò)邏輯上的邊緣節(jié)點(diǎn)來處理。邊緣計(jì)算將原本完全由中心節(jié)點(diǎn)處理大型服務(wù)加以分解,切割成更小與更容易管理的部分,分散到邊緣節(jié)點(diǎn)去處理。邊緣節(jié)點(diǎn)更接近于用戶終端裝置,可以加快資料的處理與傳送速度,減少延遲。在這種架構(gòu)下,資料的分析與知識的產(chǎn)生,更接近于數(shù)據(jù)資料的來源,因此更適合處理大數(shù)據(jù)。
與集中化處理數(shù)據(jù)的云計(jì)算不同,邊緣計(jì)算講究的是分布式管理。以往,因?yàn)槌笠?guī)模、高可擴(kuò)展性、通用性等因素,云計(jì)算受到熱捧,人們也總是強(qiáng)調(diào)要“上云”,將數(shù)據(jù)的計(jì)算、存儲等全部搬到云上。相比之下,邊緣計(jì)算強(qiáng)調(diào)的是一種“下沉”,離終端設(shè)備更近一點(diǎn)的地方。
更為通俗地說,“云計(jì)算”是高高在上的。當(dāng)設(shè)備端完成數(shù)據(jù)采集和指令接收,它們需要通過網(wǎng)絡(luò)走上云端,后者會基于此作出判斷,繼而將結(jié)果再通過網(wǎng)絡(luò)“告知”設(shè)備端。
相比之下,“邊緣計(jì)算”則更為接地氣?;谶吘売?jì)算,設(shè)備端不需再將數(shù)據(jù)等上傳至云端,將“計(jì)算”本地化,省去以往繁瑣的過程。
邊緣計(jì)算,云計(jì)算之后的“新晉網(wǎng)紅”
在最早的時候,邊緣計(jì)算的出現(xiàn)就是為了彌補(bǔ)云計(jì)算的一些不足,因?yàn)楹笳咭呀?jīng)不能滿足更多智能需求。具體說來:
1、海量數(shù)據(jù)洶涌來襲,但云計(jì)算卻被“帶寬”捆住手腳。如今,越來越多的設(shè)備被接入互聯(lián)網(wǎng),產(chǎn)生的數(shù)量、體量是以往的多倍。原本,這些數(shù)據(jù)的計(jì)算和存儲均交由云端處理,即云計(jì)算。不過,隨著數(shù)據(jù)的增多,帶寬不夠的傳輸通道開始出現(xiàn)“堵車”現(xiàn)象。
這就如同“多米諾牌效應(yīng)”——因?yàn)閹捠芟?,?shù)據(jù)傳輸、分析處理、指令反饋等一系列流程都變得緩慢,最終結(jié)果就是時間線被拉長,造成高延遲現(xiàn)象。
2、網(wǎng)絡(luò)傳輸依賴性大,隱私安全令人擔(dān)憂。基于云計(jì)算,我們需要把原始數(shù)據(jù)上傳至云端進(jìn)行處理,然后反饋給設(shè)備端,這一過程的實(shí)現(xiàn),需要依賴網(wǎng)絡(luò)。過程中,一旦有黑客攔截,用戶安全隱私的保護(hù)就成了一個大問題。另外,若是遇到斷網(wǎng)等情況,即使強(qiáng)大如云計(jì)算,太過依賴網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃矊⒚媾R“巧婦難為無米之炊”的窘境。
此外,云計(jì)算還面臨功耗大等更多問題。智能時代漸趨漸近,云計(jì)算也不再***,需要有新技術(shù)來彌補(bǔ)缺口。此時,邊緣計(jì)算本地化、邊緣化的特性恰恰彌補(bǔ)了這些短板。
以智能家居場景為例?;谶吘売?jì)算,當(dāng)用戶發(fā)出指令,相關(guān)原始數(shù)據(jù)不必再上傳云端進(jìn)行處理,具備計(jì)算能力的設(shè)備端完全能夠自行處理,并實(shí)時反饋。簡單來說,云計(jì)算處理的是那些非實(shí)時、長周期數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析,而邊緣計(jì)算更適合本地業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)實(shí)時處理與執(zhí)行。
值得注意的是,邊緣計(jì)算出現(xiàn)之后,諸如網(wǎng)關(guān)、自動駕駛汽車、機(jī)器人等邊緣節(jié)點(diǎn)能夠在本地實(shí)時采集和處理數(shù)據(jù),并針對指令給出反饋,這是不是就可以看作是終端計(jì)算?
其實(shí)不然,“終端計(jì)算”意味著終端要自己負(fù)責(zé)所有的計(jì)算,就像云計(jì)算出現(xiàn)之前的計(jì)算機(jī),不管是數(shù)據(jù)的采集、計(jì)算、輸出和存儲,均由計(jì)算機(jī)在本地設(shè)備內(nèi)一手操作。
邊緣計(jì)算,不會取代也離不開云計(jì)算
據(jù)IDC的數(shù)據(jù)顯示,到2020年,將有超過500億的終端和設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò),而這些設(shè)備中有超過半數(shù)的數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)分析、處理與儲存,整個邊緣計(jì)算的市場將會超過萬億級別,市場體量不可小覷。
目前,在邊緣計(jì)算這一塊,主要有4類玩家,分別是運(yùn)營商、設(shè)備商、云服務(wù)商和CDN服務(wù)商。
運(yùn)營商:主要在移動邊緣計(jì)算市場進(jìn)行部署,在移動網(wǎng)邊緣提供提服務(wù)環(huán)境和云計(jì)算能力。他們或是利用移動邊緣計(jì)算進(jìn)行內(nèi)容本地分流業(yè)務(wù),或是將業(yè)務(wù)處理下沉到最貼近用戶的基站進(jìn)行邊緣數(shù)據(jù)處理等等。
設(shè)備商:在打法上主要以“硬件”為主,***有代表性的就是各類芯片。將計(jì)算、存儲等功能從云端搬到芯片的計(jì)算單元中。比如AI芯片,對于一些指令,系統(tǒng)不必再將數(shù)據(jù)上傳云端,可以在本地端、設(shè)備端實(shí)時處理并給出反饋,大大節(jié)省了中間的流程。
云服務(wù)商:作為云計(jì)算的助力,云服務(wù)商并沒有放棄邊緣計(jì)算,他們將之視為云計(jì)算的一個延伸,包括亞馬遜、微軟、阿里巴巴等巨頭企業(yè)均已有所布局。比如微軟,其于去年推出了混合云解決方案Azure Stack,將云端能力融入終端,讓數(shù)據(jù)在本地實(shí)現(xiàn)處理,然后進(jìn)行聚合分析與決策,可以看作是在邊緣設(shè)備設(shè)置了一個“微型云”。
CDN服務(wù)商:CDN是構(gòu)建在網(wǎng)絡(luò)之上的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò),依靠部署在各地的邊緣服務(wù)器,讓用戶更快獲取內(nèi)容等等,其天生就有著“邊緣屬性”。眼下,智能化需求推動其向邊緣計(jì)算靠攏,只需經(jīng)過改造,其原有的節(jié)點(diǎn)就可升級為具備計(jì)算、存儲、傳輸、安全功能的邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)。
從以上派別來看,在邊緣計(jì)算的部署上,主要分為“軟件”和“硬件”兩大類。AI芯片創(chuàng)企異構(gòu)智能中國區(qū)總裁周斌表示,這其中的“邊緣計(jì)算”是有所不同。在芯片端,“這里更多的是在邊緣自主的完成計(jì)算任務(wù),不需要云端的參與。”或者說,這里的“邊緣計(jì)算”并不能看作是云計(jì)算的延伸,而是獨(dú)立存在的。
但是,不管是哪一類,其最終應(yīng)用和落地,皆離不開云計(jì)算。
邊緣計(jì)算為什么會興起?因?yàn)閿?shù)據(jù)太多了,云計(jì)算處理不過來,所以要分開處理。這時候,分布在各個節(jié)點(diǎn)的邊緣計(jì)算將負(fù)責(zé)自己范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)計(jì)算和存儲工作。而對于應(yīng)用場景來說,這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
以自動駕駛為例,地平線機(jī)器人創(chuàng)始人兼CEO余凱稱,未來的計(jì)算模式是邊緣跟中央結(jié)合,邊緣側(cè)的自動駕駛專用芯片會感知傳感器數(shù)據(jù)并立刻處理、做決策,同時,這些處理之后的數(shù)據(jù),也會在云端匯聚,進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析、模型搭建和編輯,同時做大規(guī)模的仿真。在其看來,算法+芯片+云計(jì)算,構(gòu)成了未來自動駕駛的三大核心支點(diǎn)。
比如物聯(lián)網(wǎng),以阿里云發(fā)布的邊緣計(jì)算產(chǎn)品Link Edge為例。的確,通過賦予家庭網(wǎng)關(guān)計(jì)算能力,即便是斷網(wǎng),諸如生物識別門鎖、機(jī)器人等都能正常運(yùn)作。但是,如果加上云,基于以往云端的大數(shù)據(jù)分析和判斷,在聯(lián)動的前提下,整個家庭場景的智能設(shè)備將變得更為個性化,譬如關(guān)上門的時候,掃地機(jī)器人就開始運(yùn)作等等。
可以看到,在這里,提供邊緣計(jì)算算力的芯片主要在前端,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的實(shí)時采集和計(jì)算。但是,在數(shù)據(jù)如“石油”的智能化時代,這些數(shù)據(jù)并不是一次性數(shù)據(jù),那些經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)需要在系統(tǒng)中進(jìn)行留存,以做算法訓(xùn)練、數(shù)據(jù)驗(yàn)證等用。
這時候就需要一個大容量的“容器”,而這個是邊緣計(jì)算所沒有的。在這個容器中,這些數(shù)據(jù)將被用于AI算法訓(xùn)練、用戶個性化功能塑造等等,這些都是非實(shí)時需求,之后再傳輸給終端設(shè)備,從而進(jìn)一步提升服務(wù)質(zhì)量。
“AI邊緣計(jì)算可在前端實(shí)現(xiàn)圖像識別、特征值提取和識別比對,不受帶寬影響,自成體系,可快速反應(yīng)。云計(jì)算做大數(shù)據(jù)分析挖掘、數(shù)據(jù)共享,同時進(jìn)行算法模型的訓(xùn)練和升級, 升級后的算法推送到前端,完成自主學(xué)習(xí)閉環(huán)。”云天勵飛研發(fā)副總兼芯片團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人李愛軍稱。
同時,這些數(shù)據(jù)也有“備份”的需要,當(dāng)邊緣計(jì)算過程中出現(xiàn)意外情況,這些數(shù)據(jù)也不會丟失。
另外,邊緣計(jì)算解決了“算力”問題,但解決不了“內(nèi)容”,這方面需要“云計(jì)算”來提供幫助。當(dāng)用戶向設(shè)備發(fā)出一個指令,要求邊緣計(jì)算使得設(shè)備能夠?qū)崟r“了解”用戶表達(dá)的內(nèi)容以及目的,在這之后,諸如音樂播放、訂票等服務(wù)等指令的執(zhí)行,均需要云服務(wù)的介入,這些是邊緣計(jì)算所不能提供的。
雖然在某些場景下,邊緣計(jì)算本身是獨(dú)立的、不需要云計(jì)算介入的。但是,從整體來看,它并不能代替云計(jì)算,也離不開云計(jì)算。未來,邊緣計(jì)算將與云計(jì)算形成一種互補(bǔ)、協(xié)同的關(guān)系,屆時,邊緣計(jì)算將主要負(fù)責(zé)那些實(shí)時、短周期數(shù)據(jù)的處理,負(fù)責(zé)本地業(yè)務(wù)的實(shí)時處理與執(zhí)行,而云計(jì)算將負(fù)責(zé)非實(shí)時、長周期數(shù)據(jù)的處理。簡單說來,邊緣計(jì)算將注重局部,而云計(jì)算關(guān)注整體。