自动驾驶汽车、增强现实和电子健康应用只是我们能够利用和优化的部分创新,这得益于边缘计算。边缘计算是一种将云端数据处理迁移到其源头的新模式,可以降低延迟并减少能耗。我们将带您深入了解这项与物联网 (IoT) 和 5G 网络紧密相关的技术的复杂性。
监测我们健康的腕带、自主清洁机器人、控制人流的智能交通信号灯、控制收割的无人机等等。我们正被信息高速公路上越来越多的联网设备包围。这就是所谓的物联网 (IoT),它是第四次工业革命的关键技术之一,必将塑造未来。
据专家预测,到 2021 年,全球将有 300 亿台联网设备将数据传输到云端。这些海量信息在数据中心存储和处理,以实现改进,是云计算的基础组成部分。然而,由于生成的数据量巨大,这个过程成本高昂、速度缓慢且耗能。而这正是边缘计算等新解决方案发挥作用的地方。
什么是边缘计算及其与物联网的联系
边缘计算是一种新的计算模式,在网络边缘(云端边缘)处理物联网数据,其处理地点与生成数据的来源相同,或尽可能靠近生成数据的地方。边缘计算可以与一个国家设立的区域政府进行比较,以避免所有管理流程都通过中央政府,或者,更确切地说,通过云计
边缘计算与云计算:优势与差异
边缘计算减少了因向远程数据中心发送大量信息以供处理而产生的能耗、带宽和延迟(响应时间)。此外,与云计算相比,这项技术还具有其他优势:
多样化:未来几年,随着物联网设备数量呈指数级增长,边缘计算作为避免系统饱和的一种策略,将愈发重要。
网络安全:由于信息分散存储在多个设备上,云环境中的数据量将减少,因此,即使某个环境遭受攻击,其造成的损害也将是有限的。
速度:由于数据在源头进行处理,响应的即时性使得自动驾驶车辆和紧急救生设备等实用工具得以存在。
通过这种方式,边缘计算通过提高设备的可用性来补充云计算,同时仍将数据发送到云端进行更深入的分析和改进。在这两者之间,我们还有雾计算,它将云消散成雾气,并将其分散到世界各地,通过在附近的网络集线器处理数据,而不是在实际来源处理,从而使其更接近连接的设备。
边缘计算的应用和示例
边缘计算的优势在于,它能够将众多技术融入我们的环境——家居、车辆、城市等等——并优化许多其他技术。让我们来看看其中一些:
自动驾驶汽车
智能汽车在行驶过程中会收集周围环境的信息,例如交通信号灯、其他车辆、行人等等。边缘计算带来的处理速度对于无人驾驶汽车实时响应驾驶需求,并使这种新型交通方式切实可行至关重要。
智慧城市
智慧城市依赖于海量数据输入,而边缘计算固有的去中心化特性是避免系统崩溃的完美解决方案,同时还能提升智慧城市所有要素的效率:智能电网、自动驾驶汽车、道路照明、公共交通等等。
电子游戏
在线电子游戏的延迟越低,玩家的反应速度就越快。这一突破也将推动虚拟现实和增强现实的发展,改善医疗保健和培训等远程服务的提供。
智能工厂
通过分析工厂机器产生的所有数据,工业 4.0 可以从更智能的生产流程中受益,从而提高效率、质量和可持续性,以及协作机器人 (cobot) 与人类之间更好的互动,从而预防事故并最大限度地减少其影响。
智能电网
在边缘计算的驱动下,智能电网可以实时响应需求,通过改进事故预防和持续时间等措施,为更高效、更优质的电力供应奠定基础。
边缘计算及其与其他技术的关系
除了物联网之外,边缘计算与数字革命中的其他关键技术也密切相关。其中,以下技术值得关注:
5G:边缘计算与 5G 网络互为补充。例如,无人驾驶汽车的实时响应不仅取决于边缘计算的处理速度,也取决于 5G 的低延迟。每种技术的优势都依赖于其他技术才能充分发挥其潜力。
大数据:物联网设备传输的构成大数据世界的信息并非全部都有用,信息过载会阻碍分析。这时,边缘计算可以发挥重要的过滤作用,根据预先设定的参数,仅将相关信息发送到云端,从而降低能耗。
机器学习:机器学习算法与边缘计算相结合,使互联设备不仅能够实时响应,还能在运行过程中学习模式,帮助它们在未来做出更明智的决策。
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