我們生活的城市正變得越來越智慧，萬物感知、萬物鏈接和萬物智能讓邊緣計(jì)算正變得越來越重要。本期#∑co時(shí)間#系列欄目特別邀請(qǐng)了華為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)邊緣領(lǐng)域首席架構(gòu)師曾祥勇帶來《用數(shù)據(jù)連接云端，將智能帶進(jìn)邊緣》的精彩分享。

　　邊緣計(jì)算進(jìn)入千行百業(yè)

　　5G、AI、IoT等技術(shù)的迅速興起和應(yīng)用，激活了邊緣計(jì)算的活力。越來越多的企業(yè)也正在進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型，大量企業(yè)已經(jīng)開始部署智能攝像頭、智能傳感器等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，這些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)回傳。

　　比如在煤炭行業(yè)中，安全生產(chǎn)至關(guān)重要。在礦井中，傳統(tǒng)的方法是人工肉眼檢查員工是否佩戴安全帽、設(shè)備傳輸是否異常、礦井是否漏水和瓦斯作業(yè)是否規(guī)范。人工肉眼檢查不僅效率低，而且容易發(fā)生遺漏。而使用智能攝像頭，通過AI對(duì)視頻進(jìn)行實(shí)時(shí)分析推理，不僅提升了效率，而且不容易產(chǎn)生遺漏，提升安全生產(chǎn)等級(jí)。

　　在高速公路中，我們現(xiàn)在只要辦理了ETC，進(jìn)出省界高速時(shí)不需要停車?yán)U費(fèi)。這是如何實(shí)現(xiàn)的呢?很簡單，高速公路的龍門架上部署了雷達(dá)、攝像頭和邊緣業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)，可以對(duì)來往車輛進(jìn)行信息動(dòng)態(tài)識(shí)別，從而減少了停車收費(fèi)帶來的擁堵，提升了出行效率。邊緣站點(diǎn)數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后，統(tǒng)一匯總中到數(shù)據(jù)中心，通過云邊協(xié)同分析還可以實(shí)現(xiàn)車輛通行軌跡畫像，從而實(shí)現(xiàn)車輛軌跡尋根。后續(xù)還可以通過這些信息生成實(shí)時(shí)路況監(jiān)測地圖，建立起交通系統(tǒng)的“末梢神經(jīng)”，實(shí)現(xiàn)路況識(shí)別及車路協(xié)同，為輔助駕駛提供幫助。

　　還有一個(gè)典型的邊緣場景就是智慧園區(qū)。目前工業(yè)園區(qū)朝著綜合智能化發(fā)展，不僅需要對(duì)人、車輛自動(dòng)識(shí)別，還需要支持安防監(jiān)控、入侵檢測和智慧辦公等功能。智慧園區(qū)是一個(gè)典型的邊緣混合負(fù)載場景，除了處理傳感器和視頻數(shù)據(jù)之外，還需要部署園區(qū)的業(yè)務(wù)和辦公系統(tǒng)，這樣一來邊緣計(jì)算系統(tǒng)的存在就可以讓園區(qū)管理更加智能高效。

　　根據(jù)IDC的預(yù)測，預(yù)計(jì)到2025年，全球?qū)a(chǎn)生180ZB的數(shù)據(jù)，相比2018年增長了5.5倍，其中75%的數(shù)據(jù)產(chǎn)生于邊緣。在這75%的數(shù)據(jù)中，又有50%的數(shù)據(jù)需要在邊緣進(jìn)行處理。這些海量的邊緣數(shù)據(jù)不可能全部傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心進(jìn)行處理，這不僅占據(jù)大量帶寬，而且還無法滿足業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)性要求。如果將數(shù)據(jù)在靠近端的邊緣進(jìn)行處理，將極大縮短業(yè)務(wù)時(shí)延。在典型業(yè)務(wù)場景下，時(shí)延可以縮短5-10倍。而且在帶寬方面，邊緣將有價(jià)值的信息提取后，只需將價(jià)值數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心處理，可降低十倍帶寬需求。

　　曾祥勇認(rèn)為，不同的邊緣場景對(duì)于設(shè)備的需求也不同，可以把邊緣場景分為三大類：

　　1.大企業(yè)、企業(yè)園區(qū)的大型邊緣，一般需要提供完整的虛擬化、容器編排、AI 計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)庫的能力，要求支持資源平滑擴(kuò)展，算力一般要求在12個(gè)節(jié)點(diǎn)以上;2.分支辦公和營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)類的中型邊緣，這類邊緣一般采取中心+分支的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，要求應(yīng)用程序和算法從中心統(tǒng)一分發(fā)，提供虛擬化、容器編排、AI 計(jì)算和 IOT 數(shù)據(jù)分析的能力，規(guī)模一般都在 3~12 個(gè)節(jié)點(diǎn)之間，要求以整柜方式快速部署;3.在加油站、礦井、高速公路龍門架等位置的小型邊緣，以視頻處理、IoT 數(shù)據(jù)分析為主，靠近端設(shè)備部署，沒有專門的部署機(jī)房，需要支持寬溫環(huán)境，一般通過市電進(jìn)行供電，性價(jià)比要求高，規(guī)模一般在 1~3 個(gè)節(jié)點(diǎn)之間。

　　華為提供“極簡+智能”的邊緣解決方案

　　雖然邊緣場景分類不同，但這其中也有共同的需求，華為總結(jié)為“極簡+智能+邊緣自治”。

　　極簡包括極簡交付和極簡運(yùn)維，邊緣設(shè)備需要一體化的交付方式，設(shè)備在生產(chǎn)時(shí)就會(huì)預(yù)安裝，進(jìn)場后開箱即用。另外，邊緣設(shè)備要能夠支持統(tǒng)一管理，在管理中心可以完成故障設(shè)備的定位，運(yùn)維人員不需要專業(yè)IT技能也能完成故障排除。

　　智能則是要求邊緣設(shè)備擁有AI能力，不僅要內(nèi)置AI芯片還要提供AI算法倉庫，同時(shí)還要支持根據(jù)邊緣數(shù)據(jù)不斷的迭代訓(xùn)練AI 算法，提供AI 算法在線更新，不斷滿足邊緣業(yè)務(wù)算法精度的需求。

　　邊緣自治包括2層含義，第一層含義是指當(dāng)邊緣與中心斷聯(lián)時(shí)，邊緣的業(yè)務(wù)可以正常運(yùn)行，業(yè)務(wù)不中斷，即便是再出現(xiàn)硬件故障，業(yè)務(wù)也不會(huì)中斷;第二層含義是邊緣支持管理自治，邊緣可以在自己的管理portal上定義自己的數(shù)據(jù)管理策略和業(yè)務(wù)處理策略。

　　基于對(duì)于邊緣的洞察和理解，華為設(shè)計(jì)開發(fā)了FusionCube邊緣數(shù)存解決方案，該解決方案架構(gòu)設(shè)計(jì)圍繞極簡、智能、邊緣自治進(jìn)行。為了滿足不同的應(yīng)用場景，華為按照規(guī)模的從大到小共設(shè)計(jì)了4種規(guī)格的邊緣設(shè)備：

　　FusionCube2000：一般部署在企業(yè)及園區(qū)的機(jī)房，提供多負(fù)載處理能力，對(duì)外可以提供存儲(chǔ)、容器、虛擬化、AI等平臺(tái)能力，支持根據(jù)負(fù)載的需求進(jìn)行水平擴(kuò)展。

　　FusionCube1000：適用于部署在邊緣微數(shù)據(jù)中心，一般采取整柜交付方式，會(huì)集成計(jì)算、

　　存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、安全、UPS和 AI等部件，設(shè)備發(fā)貨到客戶現(xiàn)場后，2小時(shí)就可以完成站點(diǎn)的部署。

　　FusionCube500：它可以方便地部署在通用的室內(nèi)環(huán)境里，包括礦區(qū)、收費(fèi)站、加油站和辦公區(qū)等，設(shè)備高度集成，專門為邊緣場景定制的一體化設(shè)備。

　　FusionCube500M：類似普通的IoT網(wǎng)關(guān)或AR網(wǎng)關(guān)，支持更加靈活的部署方式。

　　這4種規(guī)格的設(shè)備會(huì)根據(jù)客戶需求求預(yù)先集成好所需資源，包括計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、防火墻UPS和 AI等，并在生產(chǎn)線完成所有設(shè)備的硬件和軟件的預(yù)安裝，設(shè)備到達(dá)客戶現(xiàn)場后，插上電就可以使用。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，維護(hù)人員自主就可以完成部件更換。通過FusionCube Center軟件，一套軟件可支持2萬邊緣站點(diǎn)的統(tǒng)一管理。在中心就可以完成所有邊緣站點(diǎn)的統(tǒng)一運(yùn)維、升級(jí)、應(yīng)用發(fā)放、資源調(diào)度等，也支持通過手機(jī)APP進(jìn)行移動(dòng)運(yùn)維。設(shè)備內(nèi)置華為昇騰芯片，通過邊云協(xié)同完成邊緣AI，可以把云上訓(xùn)練好的AI算法根據(jù)策略自動(dòng)推送到邊緣，完成邊緣AI處理要求。

　　FusionCube500業(yè)界集成度最高

　　作為業(yè)界集成度最高的邊緣數(shù)存基礎(chǔ)設(shè)施，F(xiàn)usionCube500實(shí)現(xiàn)了硬件上的“5合1”，內(nèi)置了計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、安全和AI能力。單框最多支持4個(gè)鯤鵬節(jié)點(diǎn)，每個(gè)鯤鵬節(jié)點(diǎn)對(duì)外可提供8個(gè)昇騰芯片，同時(shí)，單框?qū)ν膺€可提供100TB的有效存儲(chǔ)容量。在網(wǎng)絡(luò)上，F(xiàn)usionCube500內(nèi)置了2張冗余的交換板卡，提供框內(nèi)4個(gè)節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)免外置交換機(jī)業(yè)務(wù)正常運(yùn)行。除此之外，這款產(chǎn)品還內(nèi)置了安全能力，可以對(duì)外提供防火墻能力和WAN網(wǎng)絡(luò)接入。

　　在環(huán)境適應(yīng)性方面，F(xiàn)usionCube500不僅支持部署在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜里面，還支持獨(dú)立塔式部署，可以靈活的部署在辦公室，單個(gè)工程師就可以完成設(shè)備的安裝。能夠適應(yīng)55度寬溫環(huán)境，普通市電就可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備正常運(yùn)行。

　　在軟件上，華為內(nèi)置了企業(yè)存儲(chǔ)軟件，可以給上層應(yīng)用提供標(biāo)準(zhǔn)塊、文件等接口，具備了企業(yè)存儲(chǔ)的所有高級(jí)特性，包括EC、重刪壓縮、容災(zāi)備份等。同時(shí)，設(shè)備還內(nèi)置了虛擬化、容器、AI框架和輕量化容器編排能力，對(duì)外提供一個(gè)開放的邊緣數(shù)據(jù)處理平臺(tái)。此外，通過內(nèi)置的管理軟件，還可以提供設(shè)備本地自治管理，在邊緣與中心斷聯(lián)時(shí)，實(shí)現(xiàn)本地設(shè)備管理和業(yè)務(wù)發(fā)放。

　　從“芯”開始賦能邊緣

　　為邊緣設(shè)備賦能，華為選擇從芯片開始。FusionCube系列產(chǎn)品內(nèi)置華為鯤鵬920和昇騰310兩款芯片，鯤鵬920在典型主頻下，SPECint Benchmark超出業(yè)界25%。昇騰310是華為首款全場景人工智能芯片，同時(shí)對(duì)外提供配套的Mind Studio，通過這款芯片在邊緣完成推理。除此之外，產(chǎn)品還集成了華為的OceanStor存儲(chǔ)設(shè)備，在數(shù)據(jù)的存、傳、算、管都采用華為的自研芯片。

　　目前，華為已經(jīng)和山西的精英數(shù)智合作一起推出了煤礦大腦解決方案，提升礦井安全性。華為還和德國大眾汽車合作提供分支機(jī)構(gòu)解決方案，大幅降低了大眾汽車分支機(jī)構(gòu)的IT運(yùn)維成本。

　　結(jié)語

　　對(duì)于邊緣計(jì)算而言，各行各業(yè)有著自己不同的需求。華為通過自己的芯片能力、硬件能力和基礎(chǔ)軟件能力，打造一個(gè)極簡、智能、自治的邊緣數(shù)存平臺(tái)，為千行百業(yè)提供一個(gè)堅(jiān)實(shí)的數(shù)字底座。華為和各行各業(yè)的ISV進(jìn)行深度合作，提供面向不同行業(yè)客戶的邊緣解決方案。