边缘计算为什么在IOT系统的多个环节中存在呢?被人们提了这么多年的边缘计算到底有没有用?本着存在即合理的原则,边缘计算在某些场景中,确实起到了安全、快捷的作用。对比原有Scada系统,有明显的进步,边缘计算的介入,给原来的Scada系统赋予了智慧和灵魂。其实边缘计算的优势应用在IOT系统中最为明显,主要与IOT系统的特性有关。
- 第一个特性就是IOT系统的数据量比较大,数据格式比较多。一套IOT系统所应用的物联网设备就达到10W+,这些设备每时每刻都在发送和接收数据,数据量超级大。
- 第二个特性是数据的异构性。数据产生自数十百万种的传感器和设备,不同终端和不同维度的数据结构、协议可能都不同,所以异构是IOT数据的天然特性。
- 第三个特性是数据的时序性。所有IOT的数据都是基于时间概念的,即时序数据,脱离时间谈IOT数据与计算都是没有意义的。
IOT的三个特性,导致物联网的4大现实问题:
- 实时性。决策都是在现在制定并执行的,但是终端设备或传感器的响应未必能够实时。
- 安全性。物联网数据跟企业的商机机密有着关系,数据安全就是隐患。
- 网络堵塞。网络带宽的限制,以及通讯可靠性问题,比如会不会意外断网,传输数据丢包,网络延迟等等。
- 成本高。成本在系统建设中是非常关键的一个要素。想象一下1000W+的设备联网,数据流量成本、带宽成本、存储成本,是多大的投入?
因为有了这些特性及问题,我们再来探讨边缘计算+IOT系统才有目标和方向。
首先,边缘计算是什么?大部分的决策都在离传感器和设备最新的地方执行,而不是都放在“大脑(云平台)”,这样方式首先能够解决IOT系统中实时响应问题;然后,因为决策和执行都在现场,减少了指令从设备到云端的上传/下达过程,更能保证安全,也规避了可能因为网络堵塞造成的延误;最后,现场决策可以省去一部分数据的传输和存储,可以较大幅度的降低IOT系统的使用成本。
当然,边缘计算也是离不开云计算,脱离云计算来谈边缘计算,那是不切实际的,下面我们一起讨论下边缘计算与云计算的关系:
- 第一,边缘计算不能独立存在。边缘计算是为客户服务,为云计算服务,边缘计算的运维工作全部依赖云平台。云平台做算法,实现OTA,远程更新算法及服务,新的算法下载到边缘处做控制,这是与传统Scada系统控制的巨大区别,也是巨大优势,这才是工业革命技术应用的质的变化。
- 第二,云平台做算法、边缘做控制的分工,意味着控制和外部会有互动。比如天气变化、时间变化会影响路灯照明,也是控制开关灯时间、照明度的判断依据,与外部因素的互动使智能化程度更高。
- 第三,云平台和边缘计算的结合可以快速部署、实施应用,带来显而易见的成本下降,才使应用的大规模落地成为可能性。
如果要是预测一下IOT系统的未来,必然离不开网络(5G/6G,ZigBee,Lora等)、边缘计算。边缘计算设备的市场规模将会成为也会仅次于终端传感器,掌握了边缘计算,就像控制了古代战争时的烽火台,为打赢物联网推进带来的企业竞争大战,奠定了坚实的基础。