過去十年，無線通信的革新與人工智能的復興使人類社會發(fā)生了翻天覆地的變化。這兩股新興力量的交織碰撞，推動著移動通信系統的一步步演進，從一開始的“人聯”到“物聯”，然后邁向“萬物智聯”。邊緣計算與邊緣智能接踵而至，為“萬物智聯”提供解決方案，被學術界和工業(yè)界一致視為是實現下一代移動通信系統的兩項關鍵技術。

這期，就和文檔君一起了解一下，什么是邊緣計算吧。

邊緣計算旨在將云計算平臺遷移到無線接入網的邊緣側，以就近地為終端用戶提供彈性的計算服務。

邊緣智能以邊緣計算平臺為依托，將人工智能的學習和推理能力嵌入網絡邊緣，從而實現通信、計算和學習的深度融合。

為什么要邊緣計算呢，那文檔君就不得不現談談他的老大哥——云計算。

千禧年后，云計算（Cloud Computing）——一種新興的計算范式快速崛起并蓬勃發(fā)展。云計算屬于分布式計算的一種，其通過網絡云將龐大的數據計算分解成許多小的部分，分發(fā)給多部服務器處理和分析，最后返回結果。

云計算技術在全球范圍的大規(guī)模部署應用，為社會的工作方式和商業(yè)模式帶來了巨大的改變，同時使其也面臨著巨大的技術挑戰(zhàn)。

據國際數據公司（IDC）預測，到2025年全球將有800億臺終端設備接入到互聯網，移動數據流量將高達160 ZB，約等于16萬億 GB。

這些遷移到云端的龐大數據給云計算系統帶來了極大的負載，易造成核心網擁塞。

云計算系統中，終端設備與云端通過無線接入網（RAN）、回程網（Backhaul Network）以及因特網等多種網絡相連。將終端設備的數據上傳至云端會引起很長的傳播時延，難以滿足5G的毫秒級時延需求。

在IoT和5G愿景的推動下，一種全新的計算范式——邊緣計算應運而生。通過在網絡邊緣側為用戶IT服務和云計算功能，邊緣計算技術能夠有效地降低網絡運營和服務交付的時延，并提供更好的用戶體驗。邊緣計算被視為是實現5G通信與計算融合的一項關鍵使能技術，已被納入3GPP。

通過邊緣計算的發(fā)展歷程，我們能看到邊緣計算技術已經過了“萌芽”、“定義”階段，現在正蓬勃發(fā)展中。

發(fā)展歷程

邊緣計算系統由終端設備（如終端用戶、客戶端、服務訂閱者等）和邊緣服務器共同組成，其中邊緣服務器是電信運營商在無線接入點上部署的小型數據中心。終端設備與邊緣服務器位于同一個RAN內，并通過無線鏈路進行信息交互。同時，邊緣服務器通過網關和骨干網連接到位于云端的大型數據中心。

邊緣計算系統組成

結合網絡功能虛擬化（Network Functions Virtualization，NFV）、信息中心網絡（Information Centric Networking，ICN）和軟件定義網絡（Software Defined Networks，SDN）三項技術，邊緣計算可以在虛擬化平臺上完成部署。

• NFV創(chuàng)建多個虛擬機來同時處理多項業(yè)務或執(zhí)行多種網絡功能，從而為多個終端設備提供彈性的計算服務。
• ICN提供了一種端到端的服務識別模式，將以主機為中心轉換為以信息為中心，從而實現基于內容感知的計算功能。
• SDN將網絡資源抽象到虛擬化平臺上，由網絡管理員進行統籌規(guī)劃，進而構建可擴展和動態(tài)化的計算環(huán)境。

更低的時延

端到端時延主要由三部分組成：傳播時延、傳輸時延和計算時延。邊緣計算技術可以在RAN的邊緣側為終端設備提供計算服務，業(yè)務數據無需跨越網關和骨干網，從而大大提高了系統的響應速度。

端到端時延

更高的用戶隱私保護

與云計算相比，邊緣計算系統可以更好地保護用戶隱私并提供更加安全的服務。

云計算平臺通過遠程公共大數據中心管理所有用戶的信息，由于信息資源高度集中，受到攻擊時容易引發(fā)大規(guī)模的數據泄露、丟失問題。邊緣計算技術實現了數據的分布式處理與存儲，避免了信息的高度集中，降低了其遭受黑客攻擊的可能性。在企業(yè)專有部署的邊緣服務器中，可以由企業(yè)管理員進行數據管理授權、訪問控制并且分類不同級別的服務請求，有效降低了隱私數據的泄露。

更強的環(huán)境感知

得益于終端設備與邊緣服務器的相鄰特性，邊緣計算技術可以通過少量的信令來獲取感知用戶的實時信息（如行為、位置、周邊環(huán)境），并為用戶提供專屬的情景服務（如路線規(guī)劃、商品推薦）。

環(huán)境感知

更高的效能

終端設備可以將計算密集型業(yè)務協調至邊緣服務器上進行處理，在減輕本地計算負載的同時，顯著降低網絡空口上的數據傳輸能耗。

通過簡單介紹，相信大家對邊緣計算有了一定的了解。下期文檔君將和大家談談邊緣智能。