5)智能計(jì)算
不僅是消費(fèi)級(jí)的物聯(lián)網(wǎng)終端，邊緣計(jì)算還將在工業(yè)應(yīng)用中發(fā)揮重要作用。計(jì)算可以分層執(zhí)行，利用網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端的資源完成。例如，典型的生產(chǎn)流水線可以過(guò)濾設(shè)備上生成的數(shù)據(jù)，在傳輸數(shù)據(jù)的邊緣節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行部分分析工作，之后再通過(guò)云端執(zhí)行更加復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)。邊緣節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)分擔(dān)云計(jì)算的部分任務(wù)，增強(qiáng)數(shù)據(jù)中心的計(jì)算能力。
業(yè)務(wù)流程優(yōu)化、運(yùn)維自動(dòng)化與業(yè)務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)走向智能，邊緣側(cè)智能能夠帶來(lái)顯著的效率提升與成本優(yōu)勢(shì)。事實(shí)上，對(duì)于從事工業(yè)自動(dòng)化工作的人而言，邊緣計(jì)算并不陌生。比如，在目前普遍采用的基于PLC、DCS、工控機(jī)和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)中，位于底層、嵌于設(shè)備中的計(jì)算資源，或多或少都是邊緣計(jì)算的資源。
目前規(guī)模以上冶金企業(yè)，其信息化已經(jīng)做得頗具成效，但缺少的恰恰是末端智能。冶金方面的數(shù)據(jù)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)完整性和一致性的問(wèn)題，俗稱“臟”數(shù)據(jù)。解決不好這方面的問(wèn)題，會(huì)給能源管理和智能管理環(huán)節(jié)造成很大的困擾。邊緣計(jì)算在其中發(fā)揮著重要作用，成為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效補(bǔ)充。
邊緣計(jì)算所面臨的挑戰(zhàn)
邊緣計(jì)算仍處于起步階段，當(dāng)前的云計(jì)算服務(wù)(如Amazon Web Service，Microsoft Azure和Google App Engine)可以支持?jǐn)?shù)據(jù)密集型的應(yīng)用程序，但在網(wǎng)絡(luò)邊緣進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)處理仍是一個(gè)有待開拓的領(lǐng)域。
此外，若想更好的在邊緣節(jié)點(diǎn)上部署應(yīng)用程序的工作負(fù)載，需要考慮以下幾個(gè)方面：
部署策略：如何部署工作負(fù)載
連接策略：何時(shí)使用邊緣節(jié)點(diǎn)
異構(gòu)性：如何處理不同類型的節(jié)點(diǎn)
為了實(shí)現(xiàn)邊緣計(jì)算，我們認(rèn)為在硬件、中間件和軟件層面，有以下5個(gè)挑戰(zhàn)需要解決。
挑戰(zhàn)1：邊緣節(jié)點(diǎn)上的通用計(jì)算能力
理論上，可以在位于邊緣設(shè)備和云平臺(tái)之間的某幾個(gè)節(jié)點(diǎn)上完成邊緣計(jì)算，包括接入點(diǎn)、基站、網(wǎng)關(guān)、業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)、路由器、交換機(jī)等。例如，基站可以根據(jù)工作負(fù)載能力，執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理(DSP)。但是在實(shí)踐中，基站可能并不適合處理分析工作，因?yàn)镈SP并不是為通用計(jì)算設(shè)計(jì)的。此外，這些節(jié)點(diǎn)是否可以執(zhí)行除了現(xiàn)有工作之外的計(jì)算還不太清楚。
由CAVIUM提供的OCTEON Fusion? Family是一個(gè)小型“芯片上基站”單元，可擴(kuò)展從6個(gè)到14個(gè)的內(nèi)核，以支持32到300+的用戶。這種基站可在非高峰時(shí)間使用多個(gè)計(jì)算核心的運(yùn)算能力。
許多供應(yīng)商也已經(jīng)邁出了使用軟件解決方案實(shí)現(xiàn)邊緣計(jì)算的第一步。例如，諾基亞針對(duì)移動(dòng)邊緣計(jì)算(MEC)的軟件解決方案旨在為基站站點(diǎn)提供邊緣計(jì)算能力。同樣，思科的IOx為其集成的服務(wù)路由器提供了一個(gè)邊緣計(jì)算環(huán)境。這些解決方案應(yīng)用于特定硬件，因此不適合部署在異構(gòu)環(huán)境中。
軟件解決方案面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)是如何開發(fā)跨越不同環(huán)境的可移植的解決方案。某些公司正在研究升級(jí)邊緣節(jié)點(diǎn)，以支持通用計(jì)算需求。例如，可以升級(jí)無(wú)線家庭路由器以支持額外的計(jì)算任務(wù)。英特爾的Smart Cell Platform使用虛擬化技術(shù)，支持額外的計(jì)算任務(wù)。通用CPU替換專用DSP提供了另一種解決方案，但卻需要巨大的投資。
挑戰(zhàn)2：發(fā)現(xiàn)邊緣節(jié)點(diǎn)
到2020年將有500億的終端和設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，除了邊緣設(shè)備與終端聯(lián)網(wǎng)最大的“異構(gòu)”特征之外，產(chǎn)品生命周期越來(lái)越短、個(gè)性化需求越來(lái)越高、全生命周期管理和服務(wù)化的趨勢(shì)越來(lái)越明顯，這些新趨勢(shì)都需要邊緣計(jì)算提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐。
如何在分布式計(jì)算環(huán)境中發(fā)現(xiàn)資源和服務(wù)是一個(gè)有待拓展的領(lǐng)域。為了充分利用網(wǎng)絡(luò)的邊緣設(shè)備，需要建立某種發(fā)現(xiàn)機(jī)制，找到可以分散式部署的適當(dāng)節(jié)點(diǎn)。因?yàn)榭捎迷O(shè)備的數(shù)量龐大，這些機(jī)制不能依靠人工手動(dòng)。此外，還需要使用多種異構(gòu)設(shè)備滿足最新的計(jì)算需求，比如大規(guī)模的機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)。