隨著算力的發(fā)展,邊緣智能在終端節(jié)點的部署越來越廣泛,邊緣AI與云端中心分離的分布計算模式已成為未來物聯(lián)網(wǎng)計算發(fā)展的一個重要方向。隨著通信技術(shù)發(fā)展,邊緣計算基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷得到加強,為邊緣智能提供了更多的創(chuàng)新應(yīng)用空間。同時,隨著芯片制程的不斷推進,邊緣計算芯片的性能獲得大幅提升,從而助益邊緣智能算力的提升。另外,邊緣計算領(lǐng)域的初創(chuàng)企業(yè)日益?zhèn)涫芡顿Y機構(gòu)青睞,資本的加持將加快邊緣智能發(fā)展。相關(guān)利好將促進邊緣智能普及,推動邊緣計算提質(zhì)增效:
根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,大約1/4的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備依靠電池供電,而且這個比例仍在不斷提升,有預測認為,到2030年,接近半數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)都將主要依靠電池供電;同時物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對成本極為敏感,如果將設(shè)備投入使用的成本減半,則其銷售額或不止翻番。因此,無論從供電環(huán)境還是從使用成本出發(fā),大幅降低功耗都至關(guān)重要。TinyML已成為邊緣智能發(fā)展的重要方向,邊緣計算的功耗有望不斷降低。TinyML融合了物聯(lián)網(wǎng)、機器學習、邊緣計算等技術(shù),將智能下沉到終端設(shè)備,有效提高了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)處理效率與速度,眾多企業(yè)已入局TinyML領(lǐng)域,其未來發(fā)展空間巨大。
邊緣計算的使用者不僅包括IT工程師,還包括OT運營人員。OT團隊往往缺乏IT專業(yè)知識來實施部署邊緣計算,IT團隊則又往往缺乏對工藝和運營的理解,難以構(gòu)建和完善滿足業(yè)務(wù)流程的創(chuàng)新應(yīng)用程序。為了做到將復雜留給自己,把簡單交給用戶,邊緣計算平臺需要提供低代碼能力,將編程和使用過程極致簡化,促進IT與OT無縫銜接,這將促進邊緣控制器更加簡化,加速邊緣計算普及。
邊緣硬件設(shè)備將更小型化、智能化
邊緣設(shè)備占用空間的大小也是邊緣智能發(fā)展的一個重要限制因素。更小、更緊湊的外形尺寸,往往意味著邊緣設(shè)備更易被安裝,如智能手表、智能眼鏡、智能耳標/腳環(huán)等場景,對邊緣計算產(chǎn)品的尺寸非常敏感。同時,計算芯片目前的發(fā)展仍遵循摩爾定律,F(xiàn)reeRTOS、RT-Thread和LiteOS等各種新型操作系統(tǒng)大大提升了設(shè)備的數(shù)據(jù)處理能力;微型機器學習TinyML使得工程師們在mW功率范圍以下的設(shè)備上有望實現(xiàn)機器學習,邊緣設(shè)備有望愈發(fā)智能。
雖然邊緣計算脫胎于嵌入式系統(tǒng),但邊緣計算與嵌入式系統(tǒng)已有本質(zhì)不同。嵌入式系統(tǒng)是指軟硬件關(guān)系非常緊密的一類“計算機”系統(tǒng),邊緣計算將兩者解耦,部署更快,可隨時升級、按需更新,彈性更強大。大部分邊緣計算產(chǎn)品將無線通信作為標配,使得邊緣設(shè)備的安裝位置、邊緣計算的使用場景等都更為靈活多樣。
邊緣計算網(wǎng)關(guān)進入加速發(fā)展階段
邊緣計算網(wǎng)關(guān)(Edge-Gateway)簡稱邊緣網(wǎng)關(guān),是一種可以在設(shè)備上運行本地計算、消息通信、數(shù)據(jù)緩存等功能的工業(yè)智能網(wǎng)關(guān),可在不聯(lián)網(wǎng)的情況實現(xiàn)設(shè)備的本地聯(lián)動以及數(shù)據(jù)處理分析。邊緣計算網(wǎng)關(guān)接口豐富,支持海量數(shù)據(jù)采集和清洗,支持MQTT協(xié)議和多種工業(yè)通訊規(guī)約,支持web配置方式及云端遠程配置。隨著邊緣智能應(yīng)用場景不斷豐富,邊緣計算網(wǎng)關(guān)正逐漸從起步階段進入加速發(fā)展階段。
與傳統(tǒng)的計算架構(gòu)相比,邊緣計算的架構(gòu)有其獨特性,傳統(tǒng)服務(wù)器或難以滿足邊緣計算環(huán)境下的要求。一是邊緣環(huán)境通常高溫、高濕、高塵,電壓受限,不同的地方會有直流電、交流電,空間、承重、布線等都有受限的可能,甚至部分環(huán)境下不能插網(wǎng)線,只能用無線方式進行網(wǎng)絡(luò)連接。二是面臨應(yīng)用生態(tài)的考驗,大多數(shù)應(yīng)用要同時應(yīng)用在邊緣和數(shù)據(jù)中心,對延時和成本非常敏感,此外,還要實時了解邊緣的應(yīng)用和服務(wù)運行情況,并做到無縫的云邊協(xié)同和融合。三是數(shù)據(jù)保護的要求更高,由于邊緣服務(wù)器沒有放在數(shù)據(jù)中心,無專人看護,沒有進出限制,如何防范潛在的網(wǎng)絡(luò)攻擊,同時確保數(shù)據(jù)的一致、高可用、無泄露,就變得更加重要。四是當邊緣服務(wù)器放在最邊緣的地方,通常缺少非常專業(yè)的IT運維人員,因此需要做到自動化的無人運維、全方位運維和智能運維。因此,邊緣服務(wù)器定制化日益凸顯其重要性。