物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的邊緣計算技術(shù)分析

（河南工業(yè)貿(mào)易職業(yè)學(xué)院 河南·鄭州 451191）

1 邊緣計算的定義

邊緣計算是指在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，融合網(wǎng)絡(luò)、計算、存儲、應(yīng)用核心能力的開放平臺，就近提供邊緣智能服務(wù)，滿足行業(yè)數(shù)字化在敏捷聯(lián)接、實時業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用智能、安全與隱私保護等方面的關(guān)鍵需求。如果把網(wǎng)絡(luò)比作一朵云，這朵云中存儲著數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序，而用戶圍繞在這朵云旁邊，那么網(wǎng)絡(luò)的邊緣就是最靠近用戶的位置，也就是用戶進行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)時接入的第一個基站，那么就把這個地方叫做網(wǎng)絡(luò)的邊緣。如果把數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序存儲在這個與你最靠近的基站中，當(dāng)人們進行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)時，直接從最近的基站獲取所需要的數(shù)據(jù)，此時便不需要從千里之外的云端下載數(shù)據(jù)了，與此同時，這個基站還承擔(dān)了一部分的計算功能，這樣就減少了時延，提高了效率。

2 邊緣計算的特點

邊緣計算因其特征明顯常用于物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)處于物理實體與工業(yè)連接之間，下面主要介紹幾個明顯的特征：

（1）分布式。邊緣計算與云計算都是分布式計算的一種，因此具有分布式的特點。

（2）低時延，高效率。邊緣計算是在網(wǎng)絡(luò)的邊緣進行通信，更靠近用戶，傳輸數(shù)據(jù)速度更快，時延更低，效率更高。

（3）具有鏈路流量控制功能。邊緣計算緩解了“云”服務(wù)器進行的通信的負載，在進行云端通信之前，可通過邊緣計算實現(xiàn)一些簡單的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，有效的進行流量的控制，緩解了“云”服務(wù)器的壓力。

（4）相比于云端安全性更高。邊緣計算更靠近用戶，使得數(shù)據(jù)傳輸途徑變短，并且在接收到數(shù)據(jù)之后，可對數(shù)據(jù)實行加密后再進行傳輸，從而安全性更高。

3 邊緣計算的發(fā)展前景

物聯(lián)網(wǎng)概念的提出已有接近20年的歷史，但是在過去的這些年中的大部分時間物聯(lián)網(wǎng)并沒有火熱的應(yīng)用到各行各業(yè)中。一個概念的提出到應(yīng)用在一個領(lǐng)域，需要與之配套的技術(shù)、長時間的實驗驗證與技術(shù)完善，產(chǎn)品成型后產(chǎn)品成本與功能的性價比對于用戶的接受程度都需要時間來試錯。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)雖然現(xiàn)階段還沒有形成一個大的應(yīng)用市場，但是與物聯(lián)網(wǎng)息息相關(guān)的邊緣計算已經(jīng)在一些領(lǐng)域嶄露頭角：

3.1 邊緣計算與車聯(lián)網(wǎng)

在過去的幾年中，無人駕駛技術(shù)得到了很大的發(fā)展，在無人駕駛技術(shù)中，邊緣計算可以起到道路行程時間的預(yù)測，比如預(yù)測實時的彎道，事故，行人，自然災(zāi)害等。在車輛的傳感器探測到數(shù)據(jù)之后，需要在很短的時間內(nèi)處理完畢。近年來很多公司在無人駕駛技術(shù)中對邊緣計算投入了很大的心血，希望可以依靠邊緣計算確保其公司的車輛以最小的延遲快速的對數(shù)據(jù)進行處理，并且在一定情況下，在不依賴遠程數(shù)據(jù)中心的指揮的情形下能夠做出自己的決策。

3.2 邊緣計算與智能家居

近年來隨著物聯(lián)網(wǎng)在各行各業(yè)的火熱應(yīng)用，智能家居逐漸走入人們的生活，以小米為代表的公司推出的智能家居產(chǎn)品在各大電子商務(wù)應(yīng)用程序中的銷量居高不下。現(xiàn)階段常用的智能家居產(chǎn)品有安防系統(tǒng)，照明系統(tǒng)，以及各種傳感器產(chǎn)品，這些產(chǎn)品中的數(shù)據(jù)常常有關(guān)于家庭隱私，因此用戶一般不放心存儲于云端。而邊緣計算可以將這些數(shù)據(jù)存儲在家庭內(nèi)部的網(wǎng)關(guān)之中，減少了數(shù)據(jù)傳輸鏈路的長度，從而降低數(shù)據(jù)安全的隱患，使得數(shù)據(jù)的安全性得以提升。

3.3 邊緣計算的發(fā)展待解決的問題

邊緣計算在一些領(lǐng)域已經(jīng)受到了極大的重視，甚至在一些具體場景下開花結(jié)果，但是并沒有廣泛的應(yīng)用于市場，其中原因便是現(xiàn)階段的邊緣計算還有很多待解決的問題：

3.3.1 邊緣計算的低時延的實現(xiàn)

邊緣計算因其具有低時延的特點在許多領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，然而一些特定場景現(xiàn)階段4G網(wǎng)絡(luò)的速度不能滿足其要求，即使使用邊緣計算技術(shù)，卻仍達不到低時延的效果。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，相信邊緣計算配合5G網(wǎng)絡(luò)的超快速度在不久的將來將會在更多的領(lǐng)域中開花結(jié)果。

3.3.2 邊緣節(jié)點地址的選取

網(wǎng)絡(luò)的邊緣節(jié)點是基站，邊緣計算的應(yīng)用與邊緣節(jié)點息息相關(guān)，而邊緣節(jié)點的選址也涌現(xiàn)出一些問題。在不同地理位置下，人們工作學(xué)習(xí)生活的方式也不同，，而邊緣節(jié)點的位置選取既要能夠滿足網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的低時延，高效率，并且同時還要能夠節(jié)省能量，如何選擇邊緣節(jié)點的位置使其發(fā)揮出邊緣計算的可靠性也是待解決的問題之一。

4 結(jié)束語

邊緣計算現(xiàn)階段雖然在一些領(lǐng)域開花結(jié)果，但仍沒有廣泛應(yīng)用于市場，不過隨著5G網(wǎng)絡(luò)和AI技術(shù)的發(fā)展，邊緣計算將會是未來物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的風(fēng)口之一，隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的增長，邊緣計算也將給社會生活帶來更大的活力。