邊緣計算 展望和挑戰

2022-10-08 04:15:10 字數 2276 閱讀 8600

《edge computing: vision and challenges》 by weisong shi

物聯網爆發式的增長推動了新的計算正規化:邊緣計算。邊緣計算是在網路的邊緣來處理資料,解決響應時間的要求、電池壽命限制、頻寬成本節省、以及資料安全和隱私。

雲計算(2023年)改變了一切,比如:

可擴充套件裝置和資料處理引擎:gfs,mapreduce,hadoop,spark等等。

物聯網(2023年)一開始是為了**鏈,現在廣泛應用於健康、家庭、環境和運算,使得我們進入後雲(post-cloud)時代,使得資料消費者變成了資料製造者和消費者。

**結構:

因為雲計算不總是高效,尤其是資料在網路邊緣產生。

與資料高速產生相比,資料的網路傳輸變成了雲計算正規化處理資料速度的瓶頸。同時,絕大多數電氣裝置是物聯網的一部分,既是資料生產者又是資料消費者,會產生巨量的資料,這個時候雲計算來處理這些資料就變得不高效了:如果要傳輸這些資料要占用大量頻寬和計算資源;另外資料保密性的要求也是雲計算在物聯網中的障礙;最後很多物聯網的終端節點都是低功耗的,而無線傳輸是高功耗的,所以將一些計算任務給到網路邊緣是高能效的。

圖一是傳統的雲計算結構:資料產生後傳輸到雲,資料消費者傳送請求到雲從而消費資料。

在雲計算正規化中,網路邊緣的終端裝置往往是資料消費者,但是現在人們也用他們的移動裝置來生產資料。這種從資料消費者到資料生產者及消費者的轉變使得網路邊緣要設定更多功能,同時因為資料的私隱性,在網路邊緣處理資料會比將源資料直接上傳到雲更好。

邊緣計算(edge computing)能夠在網路邊緣,靠近資料來源的地方執行計算,並且在下游代表雲計算服務,在上游代表物聯網服務。

邊緣(edge)是在資料來源和雲資料中心之間的計算和網路資源。

雲計算相對較長的延遲使得使用者體驗變差,而由於移動雲環境中能耗的權衡,大量研究闡述了雲解除安裝技術。

在這個案例中,舉了乙個孩子丟失,邊緣計算如何比雲計算更好地幫助我們找回孩子的例子。

物聯網技術會使得智慧型家居極大地收益,很多產品已經在市場上購買到,比如智慧型燈具、智慧型電視等等,但是僅僅是在現有家居裝置裡新增無線(wifi)模組是不夠的。在智慧型家居中,不單是可連線的裝置(connected device),便宜的無線感測器和控制器都應該被部署在房間的各個角落。這些裝置會產生大量的資料,同時因為資料傳輸和隱私的考慮,這些資料應該當即在家中進行處理。在這裡雲計算正規化是不太適合的。

在這個案例中,還簡單地介紹了edgeos。

邊緣計算正規化可以靈活地從單一家庭擴充套件到社群,甚至整個城市。對於智慧型城市而言,邊緣計算的這些特性使得它可以是乙個理想的智慧型城市的平台:大資料量、低延遲、可位置感知的。

在雲計算中,雲提供商決定計算過程,這個計算過程、設施對使用者基本是透明的;程式是在雲上執行的。

在邊緣計算中,計算是從雲上解除安裝的,邊緣節點很可能是異構平台。在這裡,**提出了計算流的概念:一系列功能和計算,應用於資料傳播路徑中的資料。

在邊緣計算中,裝置非常多。在邊緣節點上執行著很多應用,每個應用也有自己的裝置,所以命名方案就變得非常的重要,但是邊緣計算的命名機制還沒有建立和標準化

在這裡,又略微詳細地介紹了edgeos。

在這裡,又是edgeos。

要保證系統穩定,需要的特性:可區分性,可擴充套件性,隔離,可靠性。

可靠性:重要問題。

在網路邊緣,資料隱私和安全保護是重要服務。在物聯網中,裝置會收集大量隱私資料。有些隱私資訊可以在處理資料之前剔除,這可能是乙個不錯的保護隱私和資料安全的方法。

資料的所有權,在移動應用中,終端使用者的資料由服務提供者儲存和分析。而資料留在產生資料的地方可以讓使用者更好地保護隱私。

在網路邊緣上,保護隱私和資料安全的工具太少。

在邊緣計算中,有多個層次具有計算能力。要選擇最佳的分配策略優化指標:

在網路邊緣,處理資料可以保證更短的響應時間和更好的可靠性,所以很多服務從雲上遷移到了網路邊緣,這樣可以避免大量資料的傳輸,節省頻寬。因為物聯網和移動裝置的普及,網路邊緣從資料消費者轉變成了資料生產者和消費者,所以在網路邊緣處理資料更高效。**中,提出了對邊緣計算的理解和定義,列舉了一些如智慧型家居,智慧型城市的,案例,來進一步介紹邊緣計算的應用,最後提出了一些挑戰和機遇:可程式設計性,命名,資料抽象,服務管理,隱私和安全防護以及優化指標。

邊緣計算的前景和挑戰

目錄 邊緣計算的優點 邊緣計算的挑戰 iot的快速發展使得網路的邊緣產生大量的資料,這些資料如果完全依賴於雲中心去處理,會占用大量的網路頻寬,同時,整個系統的效能瓶頸就變為了網路頻寬的瓶頸,因為雲中心的處理速度是要遠遠超過資料在網路中的傳輸速度的。所以,如果能就地解決資料,只向雲中心提交處理資料的結...

邊緣計算 現狀與展望

概念 指在網路邊緣執行計算的一種新型計算模型,邊緣計算操作的物件包括來自於雲服務的下行資料和來自於萬物互聯服務的上行資料,而邊緣計算的邊緣是指從資料來源到雲計算中心路徑之間的任意計算和網路資源,是乙個連續統。目前已經應用的場景 公共安全中的實時資料處理和自動駕駛,逐步擴充套件到虛擬實境 智慧型家居等...

邊緣計算2 0時代存在哪些挑戰?

在近幾年的產業環境下,傳統雲計算能力已無法支撐起規模日趨龐大且異地分散的資料處理與計算需求,基於此,邊緣計算應勢而起。尤其是在5g 物聯網等新技術的持續推動下,邊緣計算產業已然走向大風口。市場機構grand view research的最新報告顯示,到2027年,全球邊緣計算市場規模預計將達到154...