关于边缘计算:它适合您的企业吗？

关于边缘计算:它适合您的企业吗？ 像大多数新兴的信息技术趋势一样，“边缘计算”不是一场革命，相反，它更像是一场进化。本世纪初，边缘计算的根源在于内容交付、点对点网络和网格计算。然而，随着网络、计算和分析技术能力的不断提高，以及它们与大规模数据增长的处理需求的结合，计算对于企业组织中的IT经理来说变得越来越重要。 像大多数新兴的信息技术趋势一样，边缘计算不是一场革命，相反，它更像是一场进化。本世纪初，边缘计算的根源在于内容交付、点对点网络和网格计算。然而，随着网络、计算和分析技术能力的不断提高，以及它们与大规模数据增长的处理需求的结合，计算对于企业组织中的IT经理来说变得越来越重要。

随着大量预期数据信息被发送到网络并通过网络不断增长，企业组织正在网络边缘附近开发计算能力，因为大量数据信息是在这些网络边缘生成的。边缘计算产生的中断允许本地用户实时生成和执行数据分析。然而，尽管这一发展趋势背后的势头越来越大，整个行业仍然不确定如何以及何时部署边缘计算。在接下来的几年中，边缘技术是否能促进行业的业务决策，或者更广泛的部署是否需要进一步的进步和全面的长期规划；哪些用例将真正推动边缘计算的部署和实施，还有哪些挑战？等等，这一系列的问题急需回答。

什么是边缘计算？

就其定义而言，广义边缘计算的概念似乎起源于近20年前，当时边缘服务器指的是内容传送网络(CDN)中涉及服务器的术语。它最近出现在处理、分析和应用网络边缘数据源生成的数据的知识背景中，而不是将数据传输到核心处理单元。

术语边缘基于数据源的处理接近度和分析发生的位置，因此它涵盖了一系列可能的用途。来自物联网设备、移动设备和网络的海量数据都有不同的处理要求和优先级，并且这些数据将继续生成。这种转变将强调进行计算的特定位置的重要性，因此需要更小和更灵活的处理单元更接近用户。它可以采取分布式小型的形式，具有本地网络接入和互连点，本质上形成分布式云服务。

是什么驱使我们走向边缘？

即将到来的数据传输增长背后的力量是计算机到计算机通信和物联网设备增长的结果。由于各种传感器和处理器可以产生和传输大量的数据信息。与此同时，市场正在投资和发展越来越多的人工智能和增强现实、无人驾驶飞机和自动化运输系统，所有这些都促进了边缘计算的发展。

2015年，思科云指数发现，世界上约90%的数据是在过去两年生成的。该指数还预测，从2014年到2019年，每月互联网协议(IP)流量将继续以100%以上的复合年增长率(CAGR)增长。与此同时，互联网用户数量预计将以每年7%的复合年增长率增长，连接设备数量也将增长更快，达到11.4%的复合年增长率。

在同一五年时间跨度内，视频数据的传输预计将增长80%。从这些数据来看，截至2016年，共有约34亿人活跃在互联网上。YouTube用户每天下载400小时的新视频，Instagram用户每分钟赞250万张照片，Facebook用户每分钟分享300万条帖子，每分钟赞的帖子数超过400万条。此外，每天每分钟约有400万次谷歌搜索，每分钟发送超过2亿封电子邮件，苹果应用商店下载超过40万个应用程序，发送27.7万条推文。在财务上，亚马逊每天每分钟销售价值约80，000美元的商品和服务！

消费和技术因素的结合创造了一系列更复杂的驱动因素，这些因素在工业和地理上有很大差异。总的来说，推动我们走向边缘网络的三大驱动因素如下:

不断变化的消费者和企业期望以及数据使用；

新兴技术的发展，尤其是在网络、处理、软件和协议领域，使得边缘计算成为可能。

边缘处理应用，例如集成物联网设备数据的机会、更高的网络处理和传输效率以及更低的延迟，进一步提供更好的客户体验和数据安全性。

边缘处理在企业业务中的应用

像任何其他信息技术趋势一样，商业和技术专业人士想知道这些新技术进步将如何帮助他们优化他们的运营。然而，边缘计算可能并不适合所有的企业，至少目前如此。边缘计算和应用的采用最终将取决于这些技术和业务目标之间的关联程度，以及企业是否有资源来有效地实施、管理和货币化它们。

有几个主要行业将特别受益于边缘计算:

智慧城市。边缘计算可广泛应用于无线城市。随着传感器和信息源(运输系统、医疗系统、公用设施和安全计划)数量的增加，在一个中心位置存储和分析数据变得越来越不可行。边缘计算还可以减少社区服务的延迟，例如处理医疗紧急事件、执法、交通模式和公共交通。它还考虑到了地理上的准确性，因此它可以与该地区的用户实时共享特定街道、街区或郊区的相关信息。这些应用和技术将最终决定边缘是否从交通系统传感器和路灯延伸到数据中心的水泵、涡轮机和其他传统上不相连的设施。如果发生自然灾害，智能城市边缘网络将如何收集和分发信息？如何利用智能城市和边缘技术来转移和减轻水和汽油资源对供应链的影响？

智能商业和公共交通。边缘计算已经为商业和公共交通执行了许多功能。对于复杂的飞机，如飞机、轮船和宇宙飞船，边缘加速度处理和边缘计算/分析的要求意味着只传输最重要的信息用于进一步分析。其中大部分存储在本地。边缘技术允许交通和环境传感器处理并向车辆提供最相关的信息，包括自动驾驶。边缘网络的第二个主要功能是它的信息:为更广泛的网络系统提供本地数据模型，以提高运输的效率和安全性。智能交通系统也是智能城市发展的自然组成部分。

智能家居。一些数据中心原始设备制造商声称，在美国，每个家庭都将很快成为自己的数据中心，这一说法正逐渐成为现实。然而，边缘计算将智能家庭系统与核心生产中心连接起来，而不是在数据移动到边缘时创建单独的数据中心。因此，批量传输和实时连接设备在智能家庭中的作用将继续得到讨论和发展。

无人驾驶汽车/飞机和遥控机械。风险投资公司安德森·霍洛维茨的彼得·莱文认为，最著名的边缘技术的例子可能是一辆估计需要200多个中央处理器的自动汽车，它是一个带轮子的数据中心。自动驾驶汽车可以处理实时视频和流式照片，并根据数据输入实时做出决策。他们强调需要通过智能交通网络共享协作信息。这一概念也可以扩展到农业、采矿、石油和天然气行业的无人驾驶飞行器，这些飞行器必须实时响应和处理收集到的数据。

媒体和其他内容。CDN让内容更贴近用户，而边缘计算是为用户提供额外操作应用程序的合理的下一步。他们还将参与未来的内容交付，以使供应商能够扩大其地理覆盖面并最大限度地提高交付网络的效率，特别是通过引入更多增值和互动服务。

制造业和工业4.0。机器人、人工智能和机器学习已经被许多工业企业采用，它们都是边缘计算的最佳使用案例。制造边缘计算的指导原则是将生产简化为从需求到生产、交付和消费的标准流程。这方面将需要边缘计算所提供的各种位置的数据源之间的精确协作类型。工业物联网(IIoT)通过预测性维护提高安全性和其他运营效率，不断提高效率和降低成本。利润率本质上是工业4.0数据供应链。

制定一套边缘策略

一些企业已经采用多合一的方式来处理物联网及其优势，尽管他们应该注意到一些发展缓慢的行业仍然很繁忙。从集中式和云计算到分布式边缘计算的趋势需要仔细考虑，以便为每个用例确定融合和分解之间的最佳平衡。

对于采用边缘计算的企业，综合战略的制定将主要包括以下五个主要组成部分:

1.确定目标和要求，包括业务目标/驱动因素、品牌、客户和投资回报要求。

2.将网络拓扑从边缘映射回核心。

3.定义构成边缘处理、抽象和通信功能的系统、协议和程序。

4.定义将边缘处理单元连接到数据源并将其返回到核心处理设施的网络。

5.为边缘计算系统制定监控、维护和安全策略。

边缘操作的注意事项

企业建立边缘计算功能只是实现这一技术的第一步。长期成功将取决于运营、安全和维护需求的整体发展，以及与信息技术和通信提供商的集成。随着对边缘计算需求的增加，有必要明确定义各方的角色，并优先考虑网络中的数据。尽管边缘计算有明显的优势，但仍需考虑一些因素。

安全和隐私是迫切需要解决的主要挑战。数据信息是如何生成和处理的，必须定义数据信息的所有权。刑事或民事责任的概念可能变得复杂。例如，谁将为程序缺陷导致的自驾事故负责？数据保护要求的影响是什么？边际创新、模仿或调整会产生什么影响？

分析师还想知道，何时越来越多的数据生产设备将创建一个突破临界点和过载的网络。软件定义网络、5G技术和边缘到边缘通信将继续发展。无线电环境中的干扰和带宽要求将对传输网络提出严格的要求。传统的宏观网络需要通过增加小单元来补充。

讨论边缘计算时也必须考虑弹性。它提出了各种各样的问题:边缘处理单元中单元、源或单元故障的影响是什么？它将如何影响连接单元和共享程序？完全依赖流体网络的系统如何保护自己免受网络攻击？容量和延迟是如何共存的，您如何划分网络的优先级？答案似乎是，灵活性将取决于交付的内容、受监管的领域、最终用户体验以及成本/收入指标。

随着边缘计算的不断发展，支持多边缘系统、多平台和运行时的共享语言的数量也将增加，需要进一步的改进。使系统和网络协同工作的协议也需要进一步开发。行业领导者已经在开发能够支持边缘计算的物联网网关和路由器，而Apache Spark等软件正在通过集群和运行各种模式以及在需要时写入磁盘来应对整个行业的发展和变化。这些转折点和那些小的发展里程碑的结合将带来重大的变化。

理解和准备边缘计算需要考虑许多因素，包括移动性和安全性。总体规划有助于确保满足系统的要求，并且系统可以识别边缘设备和用户并与之通信。