智慧型工廠用到的技術 邊緣計算,這個技術不「邊緣」

2021-10-14 07:25:37 字數 2311 閱讀 4982

重慶市近日出台了《新型基礎設施重大專案建設行動方案(2020-2023年)》,提出「支援企業建設面向行業應用需求的邊緣計算節點」。邊緣計算的名字不禁讓人感覺有點「非主流」,但其實作為新型基礎設施之一,它早已是產業熱點了。例如,國家工業和資訊化部自2023年開始每年都會組織邊緣計算產業峰會,並明確表態「要加大對邊緣計算的支援力度」;而國內三大運營商都提出了 「5g+邊緣計算」的融合創新方向。那麼,「邊緣計算」它到底是個什麼計算?

大家知道,雲計算解決了算力需求與硬體成本之間的矛盾,讓人們能夠輕鬆的實現各類數位化應用(之前「5g麻辣燙」給大家安利過「雲計算」)。

隨著運用普及,雲計算也會面臨新問題。試想一下,如果最近大家都在玩乙個很火的手遊,而它的伺服器只部署在北京這乙個中心資料節點。那就會出現以下情況:一是遠在重慶的遊戲玩家玩起來延遲特別高,因為伺服器離使用者太遠了,傳輸時延隨之增加。二是中心節點不堪重負,由於資料高度集中,全網訪問流量都匯聚到北京節點,頻寬或者效能一旦跟不上,就容易出現擁塞。這些最終會導致雲端響應慢,延遲高,玩遊戲卡成了看幻燈片,這種使用者體驗誰也受不了。

為了應對這些新挑戰,邊緣計算應運而生。人們對雲計算的集中化結構進行了拆分,把需要快速響應的服務能力部署到網路邊緣,也就是盡可能靠近使用者的地方。這樣既縮短了伺服器到使用者的距離,又通過分布式結構有效緩解了中心節點的壓力。簡單的說,把雲計算延伸到網路邊緣,在最靠近使用者的地方提供服務,就是邊緣計算。

讓我們用快遞來打個比方,或許你就能更好理解「邊緣計算」節點的概念。買家在網購下單後,到貨速度當然越快越好,但如果從北京發貨到重慶,再快也不可能當日達。於是,網購平台在重慶建了個「本地倉」,這樣不僅重慶使用者可以當天就收貨,而且還節約了郵費。你把快遞包裹想象成資料,物流想象成網路,那麼「本地倉」就是邊緣計算節點。

那麼,到底哪些場景需要用到邊緣計算呢?

自動駕駛為例,它對雲端響應時延提出了近乎苛刻的要求。自動駕駛的制動等反應時間關係到交通安全,而它主要由雲端系統響應時延決定,但其中涉及運算和通訊多個環節。如果要做到100km制動距離不超過30cm,那麼系統整體響應時延不能超過10毫秒,而且越低越好。因此,全球最重要的移動通訊技術標準化組織3gpp就定義了若干個1毫秒到幾個毫秒的低時延場景,主要就集中在自動駕駛上。在這種需要「超低時延+智慧型計算」的場合,就必須用到邊緣計算了。

再來看智慧型工廠,由於製造業的智慧型化,一方面需要實時資料採集並立即處理意外情況,毫秒級延遲都可能導致無法挽回的事故,這在裝置保護、效能監控、品質管控中尤為重要。另一方面由於生產複雜度與精細度越來越高,生產過程會產生海量實時資料,但其中只有部分是關鍵資料,需要儲存到雲端進行挖掘和分析(例如為**鏈優化提供依據),所以需要對採集資料進行過濾,以緩解雲端和網路壓力。這時候,就需要邊緣計算來幫忙了。

同樣,在遠端醫療、智慧型城市、公共安全等應用領域邊緣計算也有用武之地。

未來,邊緣計算同樣離不開5g的融合創新。作為智慧型互聯的催化劑,5g為邊緣計算提供了高頻寬、低時延的無線資料連線,可以說,5g與邊緣計算兩項新興技術之間形成了相互補充、相互作用的「親密關係」,其產生的「1+1>2」效應可以更好地應用於各類無線移動場景。

無論是5g,還是邊緣計算,通訊運營商都走在了行業的最前沿。例如,中國移動今年下半年起,開始大力推進「5g+邊緣計算的」融合創新應用。7月22日,中國移動發布了5g專網啟航計畫,提供包括邊緣計算在內的多項5g專網能力,可以滿足客戶對於資料不出場、超低時延、超大頻寬等方面的需求。

重慶作為現代製造業的全國重鎮,正在全力建設「智造重鎮」「智慧型名城」。而「5g+邊緣計算」在未來的智慧型網聯汽車、智慧型工廠、智慧型城市等智慧型化場景中將成為必選項之一,位於重慶的中移物聯網公司目前已經開始提供邊緣計算及雲網融合產品,面向不同行業提供定製化的運營服務能力。可以預見,未來,邊緣計算在重慶將會隨著5g網路建設加快應用普及,將在重慶建設「智造重鎮」「智慧型名城」的跑道上發揮出「加速器」的重要作用。

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