什么是邊緣計(jì)算？

邊緣計(jì)算是一種新興的計(jì)算范式，它指的是用戶處或附近的一系列網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備集成，是用戶在更靠近數(shù)據(jù)生成位置的地方處理數(shù)據(jù)，以更快的速度和更大的容量進(jìn)行處理，從而實(shí)時(shí)產(chǎn)生更出色的結(jié)果。 

在傳統(tǒng)模型中，計(jì)算能力集中在本地?cái)?shù)據(jù)中心。將計(jì)算置于邊緣可以讓公司改進(jìn)他們管理和使用物理資產(chǎn)的方式，并創(chuàng)造新的交互式、人性化的體驗(yàn)。邊緣用例的一些示例包括自動(dòng)駕駛汽車、自主機(jī)器人、智能設(shè)備數(shù)據(jù)和自動(dòng)化零售等等。 

邊緣的可能組件 

邊緣設(shè)備：我們每天都在使用進(jìn)行邊緣計(jì)算的設(shè)備——比如智能揚(yáng)聲器、手表和電話——這些設(shè)備在接觸物理世界的同時(shí)在本地收集和處理數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 設(shè)備、銷售點(diǎn) (POS) 系統(tǒng)、機(jī)器人、車輛和傳感器都可以是邊緣設(shè)備。 

網(wǎng)絡(luò)邊緣：邊緣計(jì)算不需要單獨(dú)的“邊緣網(wǎng)絡(luò)”，（例如，它可以位于單個(gè)邊緣設(shè)備或路由器上）。當(dāng)涉及一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，這只是用戶和云之間連續(xù)統(tǒng)一體中的另一個(gè)位置，這就是 5G 可以發(fā)揮作用的地方。 5G 以低延遲和高蜂窩速度為邊緣計(jì)算帶來(lái)極其強(qiáng)大的無(wú)線連接，這帶來(lái)了令人興奮的機(jī)會(huì)，如自主無(wú)人機(jī)、遠(yuǎn)程手術(shù)、智慧城市項(xiàng)目等。如果在本地進(jìn)行計(jì)算過(guò)于昂貴和復(fù)雜，這時(shí)，網(wǎng)絡(luò)邊緣可能特別有用。 

本地基礎(chǔ)設(shè)施：這些用于管理本地系統(tǒng)和連接到網(wǎng)絡(luò)，可以是服務(wù)器、路由器、容器、集線器或網(wǎng)橋。 

為什么邊緣計(jì)算很重要？

今天的大部分計(jì)算已經(jīng)發(fā)生在醫(yī)院、工廠和零售點(diǎn)等地方的邊緣，處理最敏感的數(shù)據(jù)。邊緣計(jì)算之所以如此令人興奮，是因?yàn)樗哂懈淖兠總€(gè)行業(yè)和職能部門(mén)業(yè)務(wù)的潛力，從客戶服務(wù)，營(yíng)銷到生產(chǎn)和后臺(tái)運(yùn)營(yíng)。在所有情況下，邊緣都有助于使業(yè)務(wù)功能具有主動(dòng)性和適應(yīng)性（通常是實(shí)時(shí)的），從而為人們帶來(lái)全新的優(yōu)化體驗(yàn)。 

邊緣計(jì)算允許企業(yè)將數(shù)字世界帶入現(xiàn)實(shí)世界。將在線數(shù)據(jù)和算法引入實(shí)體店以改善零售體驗(yàn)。創(chuàng)建工人可以培訓(xùn)的系統(tǒng)和工人可以向機(jī)器學(xué)習(xí)的環(huán)境。 

邊緣計(jì)算革命供應(yīng)鏈： 馬士基

去年幾乎所有行業(yè)都有供應(yīng)鏈中斷，為了幫助簡(jiǎn)化其中的運(yùn)輸部分，丹麥航運(yùn)巨頭馬士基正在進(jìn)行轉(zhuǎn)型，為邊緣計(jì)算提供一個(gè)例子。 

馬士基 APM 碼頭業(yè)務(wù)全球首席信息官 Gavin Laybourne 正在采用尖端技術(shù)來(lái)加速和加強(qiáng)全球供應(yīng)鏈，與技術(shù)巨頭合作，在其碼頭和數(shù)千個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實(shí)施邊緣計(jì)算、私有 5G 網(wǎng)絡(luò)，以提升馬士基用于跨洋運(yùn)輸貨物的集裝箱船的效率、質(zhì)量和能見(jiàn)度。 

Laybourne 常駐荷蘭海牙，負(fù)責(zé)監(jiān)管 67 個(gè)碼頭，這些碼頭總共處理從數(shù)千個(gè)港口運(yùn)來(lái)的大約 1500 萬(wàn)個(gè)集裝箱。三年前，他從石油和天然氣行業(yè)加入馬士基，從那時(shí)起一直負(fù)責(zé)監(jiān)督公共云和私有云，將數(shù)據(jù)分析應(yīng)用于所有流程。 

“Edge 提供實(shí)時(shí)計(jì)算處理——計(jì)算機(jī)視覺(jué)和決策算法的實(shí)時(shí)計(jì)算，”Laybourne 說(shuō)。 “我將數(shù)據(jù)發(fā)回云端，我可以承受 5-10 毫秒的處理延遲。” 

他說(shuō)，將計(jì)算能力帶到邊緣可以使數(shù)據(jù)得到近乎實(shí)時(shí)的分析——這是供應(yīng)鏈中的必要條件——而這僅靠云是不可能的。 

Laybourne 一直與微軟在不斷發(fā)展的邊緣基礎(chǔ)設(shè)施方面密切合作，這將成為許多需要快速訪問(wèn)數(shù)據(jù)的行業(yè)的關(guān)鍵，例如工業(yè)和制造業(yè)。他公司的一些人專注于移動(dòng)集裝箱。 

Maersk 轉(zhuǎn)向邊緣計(jì)算是在幾年前進(jìn)行的一次重大云遷移之后。大多數(shù)轉(zhuǎn)向云端的企業(yè)可能會(huì)留在那里，Laybourne 預(yù)測(cè)許多工業(yè)集團(tuán)和制造商將跟隨馬士基走向邊緣。 

“兩三年前，我們將所有內(nèi)容都放在云端，但我們現(xiàn)在所做的有所不同，”Laybourne 說(shuō)。 “對(duì)我來(lái)說(shuō)，云不是北極星。我們必須有優(yōu)勢(shì)。我們需要機(jī)器的實(shí)時(shí)指令集，然后我們將在數(shù)據(jù)對(duì)時(shí)間不敏感的地方使用云技術(shù)?！?nbsp;

Laybourne 的 IT 團(tuán)隊(duì)正在與 Microsoft 合作，將云數(shù)據(jù)移動(dòng)到邊緣，在那里集裝箱由自動(dòng)起重機(jī)從船上卸下并轉(zhuǎn)移到港口的預(yù)定義位置。迄今為止，Laybourne 和他的團(tuán)隊(duì)已將大約 40% 的 APM Terminals 云數(shù)據(jù)遷移到邊緣，目標(biāo)是到 2023 年底在所有運(yùn)營(yíng)的終端中達(dá)到 80%。 

正如 Laybourne 所見(jiàn)，此舉使馬士基能夠利用全球供應(yīng)鏈即將發(fā)生的巨變，這一變化將通過(guò)增強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析、通過(guò) 5G/6G 專用網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)的連接以及衛(wèi)星和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)連接端口之間的互操作性。 

作為馬士基邊緣基礎(chǔ)設(shè)施的一部分，集裝箱內(nèi)容可以在抵達(dá)碼頭后立即由無(wú)數(shù)物聯(lián)網(wǎng)傳感器進(jìn)行檢查。在自動(dòng)將 RFID 移動(dòng)到臨時(shí)位置之前，RFID 也可以被迅速登記并輸入到貨單中。 Laybourne 說(shuō)，在一些碼頭，此類操作仍然由人執(zhí)行，貨物記錄在紙上，數(shù)據(jù)數(shù)小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法訪問(wèn)。 

當(dāng)然，網(wǎng)絡(luò)安全是馬士基的另一項(xiàng)重大舉措，數(shù)據(jù)互操作性也是如此。 Laybourne 是數(shù)字集裝箱航運(yùn)協(xié)會(huì)委員會(huì)的代表，該委員會(huì)正在制定互操作性標(biāo)準(zhǔn)，“因?yàn)槲覀兊目蛻舨幌胩幚砑垙?。他們希望擁有?shù)字體驗(yàn)，”他說(shuō)。

 數(shù)字化工作正在順利進(jìn)行。馬士基使用實(shí)時(shí)數(shù)字工具，例如 Track & Trace 和集裝箱狀態(tài)通知、API 和碼頭警報(bào)，讓客戶隨時(shí)了解貨物情況。 Laybourne 指出，自動(dòng)化起重機(jī)和機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)消除了過(guò)去大部分危險(xiǎn)的體力工作，并改善了公司的可持續(xù)性和脫碳工作。

 “我們擁有起重機(jī)和泊位等自動(dòng)化資產(chǎn)，然后是如何讓它們更加自主的挑戰(zhàn)。大流行之后，客戶現(xiàn)在開(kāi)始重新配置他們的供應(yīng)鏈，”他說(shuō)，并補(bǔ)充說(shuō)，下一代自主機(jī)器人技術(shù)是一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)。 “如果你想到能源危機(jī)、烏克蘭局勢(shì)、通貨膨脹等，公司就會(huì)對(duì)業(yè)務(wù)連續(xù)性和未來(lái)的可持續(xù)性合規(guī)性產(chǎn)生新的看法。”

 微軟和亞馬遜等頂級(jí)供應(yīng)商正在研究所有行業(yè)的邊緣計(jì)算用例，而不僅僅是運(yùn)輸和物流。據(jù) IDC 預(yù)測(cè)，到 2023 年，超過(guò) 50% 的新 IT 基礎(chǔ)設(shè)施將部署在邊緣。

 Gartner 將馬士基這樣的實(shí)施稱為“云端邊緣”模型。 Gartner 副總裁兼分析師 Sid Nag 表示：“與其說(shuō)是從云遷移到邊緣，不如說(shuō)是讓云功能更接近最終用戶?！?/p>

 馬士基還在其碼頭建設(shè)私有 5G 網(wǎng)絡(luò)，最近在波士頓 Verizon 創(chuàng)新中心展示了其計(jì)劃藍(lán)圖。 Laybourne 認(rèn)為，正在進(jìn)行的工作是實(shí)現(xiàn)連接性和安全性突破的第一步。

 “這項(xiàng)技術(shù)在其連接性方面開(kāi)放了更多，在我們的一些終端中，我們擁有關(guān)鍵任務(wù)系統(tǒng)平臺(tái)，5G 可以提供的延遲非常好，”他說(shuō)，并指出它將允許貨物每 10 毫秒（而不是幾周）將數(shù)據(jù)“呼叫回家”。 “但 5G 和 LTE 的真正突破是我可以確保自己的頻譜?！?/p>

 對(duì)于馬士基來(lái)說(shuō)，安裝物聯(lián)網(wǎng)傳感器和設(shè)備也在徹底改變碼頭運(yùn)營(yíng)。過(guò)去，集裝箱中的貨物必須進(jìn)行檢查并記錄在紙上。 Laybourne 說(shuō)，展望未來(lái)，整個(gè)過(guò)程將全部自動(dòng)化，數(shù)據(jù)將快速數(shù)字化。 

例如，他的數(shù)據(jù)科學(xué)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)為安裝在集裝箱內(nèi)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)設(shè)備編寫(xiě)了算法，以全天候監(jiān)控貨物并識(shí)別并可能防止損壞或變質(zhì)。

 結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺(jué)和人工智能的物聯(lián)網(wǎng)傳感器的邊緣計(jì)算也將為客戶提供他們一段時(shí)間以來(lái)一直渴望的東西，尤其是在大流行期間：幾乎可以在到達(dá)時(shí)立即訪問(wèn)貨物數(shù)據(jù)，以及自動(dòng)修復(fù)。

 “然后它可以決定是否需要進(jìn)行干預(yù)，例如維護(hù)或維修，并將該信息發(fā)布給客戶，”首席信息官說(shuō)，并補(bǔ)充說(shuō)攝像頭和數(shù)據(jù)收集設(shè)備將安裝在整個(gè)終端以監(jiān)控任何事情，無(wú)論是盜竊、丟失貨物或潛在的不安全情況。

 馬士基還一直與人工智能先驅(qū) Databricks 合作開(kāi)發(fā)算法，使其物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和自動(dòng)化流程更加智能。該公司的數(shù)據(jù)科學(xué)家在內(nèi)部建立了機(jī)器學(xué)習(xí)模型，以提高安全性和識(shí)別貨物。數(shù)據(jù)科學(xué)家總有一天會(huì)用先進(jìn)的模型來(lái)提高效能，使所有流程自動(dòng)化。

 邊緣計(jì)算是卡車運(yùn)輸?shù)奈磥?lái)嗎？

隨著技術(shù)的進(jìn)步，卡車運(yùn)輸行業(yè)優(yōu)化運(yùn)營(yíng)的機(jī)會(huì)也在增加。 

卡車運(yùn)輸?shù)淖钚录夹g(shù)發(fā)展，包括聯(lián)邦汽車運(yùn)輸安全管理局 2017 年電子記錄設(shè)備 (ELD) 的要求。各種規(guī)模的運(yùn)營(yíng)商突然被期望擁有一個(gè)先進(jìn)的系統(tǒng)來(lái)監(jiān)控司機(jī)的位置和服務(wù)時(shí)間。 

作為回應(yīng)，ELD 供應(yīng)商開(kāi)始出現(xiàn)，以滿足新的市場(chǎng)需求。對(duì)于云計(jì)算模型來(lái)說(shuō)是最可選的，其中遠(yuǎn)程收集強(qiáng)制數(shù)據(jù)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接傳輸?shù)酵獠糠?wù)器，并在處理后返回給用戶。 

與此同時(shí)，ELD 市場(chǎng)出現(xiàn)了另一種技術(shù)：邊緣計(jì)算。與云計(jì)算不同，它將邏輯和數(shù)據(jù)處理從中央服務(wù)器移到網(wǎng)絡(luò)的最遠(yuǎn)點(diǎn)（或邊緣）。在邊緣計(jì)算模型中，數(shù)據(jù)在最接近其來(lái)源的點(diǎn)被收集、處理和分析，然后將結(jié)果傳輸?shù)皆贫艘怨┎榭础?a class="tag_click" style="text-decoration: underline;" href="http://www.tumeigg.net/lc_report" onclick="tagClick(4)">報(bào)告和共享。即使網(wǎng)絡(luò)連接不可用，邊緣計(jì)算技術(shù)也能無(wú)縫運(yùn)行。

 邊緣計(jì)算模型為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算提供了增強(qiáng)功能。通過(guò)在源頭完成數(shù)據(jù)處理，在網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)的邊緣使用大量節(jié)能計(jì)算能力，網(wǎng)絡(luò)的固有延遲得到顯著改善，數(shù)據(jù)傳輸要求功率降低。 

遠(yuǎn)程信息處理客戶有機(jī)會(huì)通過(guò)新的分布式邊緣計(jì)算架構(gòu)顯著改善性能和用戶體驗(yàn)。 

在邊緣計(jì)算設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，所有遠(yuǎn)程信息處理數(shù)據(jù)的收集和處理都發(fā)生在車輛的駕駛室內(nèi)。這種離線計(jì)算架構(gòu)比上一代云計(jì)算更可靠，后者經(jīng)常在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)不可用或云服務(wù)器出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)崩潰。 

要了解邊緣計(jì)算的基本原理，請(qǐng)考慮最近云計(jì)算失敗的真實(shí)示例。 2019 年底和 2020 年初，高通公司和Omnitracs，兩家最大的車隊(duì)管理遠(yuǎn)程信息處理供應(yīng)商的客戶，報(bào)告經(jīng)歷過(guò) ELD 中斷，影響了數(shù)十萬(wàn)輛汽車和司機(jī)，但是此類事件不會(huì)影響邊緣計(jì)算遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)，無(wú)論云中的網(wǎng)絡(luò)連接或服務(wù)器是否可用，該系統(tǒng)都會(huì)不斷收集和處理駕駛室中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。因此，車隊(duì)經(jīng)理可以確信來(lái)自駕駛員來(lái)源的數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確且隨時(shí)可用的。 

邊緣計(jì)算提供了始終支持 ELD 合規(guī)性的資源，并具有對(duì)車隊(duì)運(yùn)營(yíng)的完全可見(jiàn)性。通常，當(dāng)司機(jī)經(jīng)過(guò)小區(qū)范圍外的偏遠(yuǎn)地區(qū)時(shí)，車隊(duì)會(huì)失去這種能見(jiàn)度。使用邊緣計(jì)算設(shè)備，一旦網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)可用，數(shù)據(jù)就會(huì)同步并傳輸?shù)皆贫艘怨┕蚕?、查看和?bào)告。車隊(duì)經(jīng)理能夠與司機(jī)溝通，查看服務(wù)時(shí)間數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)優(yōu)化回程機(jī)會(huì)。 

延遲是請(qǐng)求數(shù)據(jù)和傳輸開(kāi)始之間的延遲。駕駛室邊緣計(jì)算技術(shù)的延遲比 4G LTE 網(wǎng)絡(luò)低 15 倍以上。許多傳統(tǒng)車隊(duì)管理提供商仍有數(shù)十萬(wàn)臺(tái)設(shè)備在 3G 上運(yùn)行，而 3G 速度比 4G LTE 慢兩倍。 

借助駕駛室中的邊緣計(jì)算技術(shù)，可以通過(guò)生物識(shí)別技術(shù)（指紋或面部識(shí)別）保護(hù)數(shù)據(jù)。此外，安全風(fēng)險(xiǎn)也大大降低，因?yàn)楣粽弑仨毻瑫r(shí)攻擊多個(gè)移動(dòng)邊緣計(jì)算系統(tǒng)才能對(duì)企業(yè)產(chǎn)生有較大不良的影響。 

通過(guò)邊緣計(jì)算，傳輸錯(cuò)誤大大減少。正確設(shè)計(jì)的邊緣計(jì)算 ELD 和車隊(duì)管理系統(tǒng)是完全冗余的，所有數(shù)據(jù)在進(jìn)入記錄數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)之前都經(jīng)過(guò)積極驗(yàn)證。 

通過(guò)利用當(dāng)今最先進(jìn)智能手機(jī)的超級(jí)計(jì)算能力，公司可以獲得更低的 ELD 和車隊(duì)管理技術(shù)的總擁有成本。購(gòu)買(mǎi)昂貴、不可靠和專有硬件的日子已經(jīng)一去不復(fù)返了。此外，邊緣計(jì)算系統(tǒng)的安裝可以在短短 10 秒內(nèi)完成，這意味著車隊(duì)所有者在安裝硬件時(shí)不會(huì)讓卡車停運(yùn)一天或更長(zhǎng)時(shí)間。 

使用邊緣計(jì)算，不再需要鎖定在單個(gè)應(yīng)用程序中的昂貴的專有硬件。系統(tǒng)可以構(gòu)建在標(biāo)準(zhǔn)的 iOS 或 Android 設(shè)備上，以降低成本并改善用戶體驗(yàn)。 

根據(jù) Gartner 最近的一份報(bào)告，目前只有 10% 的企業(yè)系統(tǒng)使用邊緣計(jì)算，但預(yù)計(jì)到 2025 年其使用率將增長(zhǎng)到 75%。下一代車隊(duì)管理系統(tǒng)供應(yīng)商正在提供邊緣計(jì)算。通過(guò)采用更快、更可靠、更安全且更實(shí)惠的技術(shù)，車隊(duì)可以專注于真正重要的事情——經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)和運(yùn)輸貨物。 

曾志宏Lucas，北科大畢業(yè)，新加坡國(guó)立大學(xué)MBA，上海趨研信息科技聯(lián)合創(chuàng)始人，服務(wù)于優(yōu)樂(lè)賽供應(yīng)鏈，GE，Rolls-Royce，JCI，Whirlpool供應(yīng)鏈部門(mén)，致力于貨代行業(yè)和國(guó)際供應(yīng)鏈領(lǐng)域流程自動(dòng)化，智能化和可視化解決方案，AI+軟件機(jī)器人RPA，以及數(shù)字供應(yīng)鏈，智慧物流等的推廣和傳播 (Wechat: 1638881963)。