物聯(lián)網設備的大爆發(fā)，必然產生大量的數(shù)據，以及隨之而來的數(shù)據處理和數(shù)據安全等需求，而這些已經無法通過傳統(tǒng)云計算的集中式處理方式來滿足。以云計算模型為核心的集中式處理模式將無法高效處理邊緣設備產生的數(shù)據，集中式處理模型將所有數(shù)據通過網絡傳輸?shù)皆朴嬎阒行?，利用云計算中心超強的計算能力來集中式解決計算和存儲問題。
01、傳統(tǒng)集中式云計算的不足
在萬物互聯(lián)的背景下，傳統(tǒng)的集中式云計算的不足：
實時性不夠：傳統(tǒng)云計算模型在應對實時性要求極高的萬物互聯(lián)場景應用會產生系統(tǒng)延遲的問題。例如在無人駕駛汽車場景下，汽車需要精確到毫秒級別的反應時間，一旦出現(xiàn)延遲則有可能釀成涉及人身財產安全的嚴重后果。
帶寬不足：邊緣設備實時產生大量數(shù)據，這樣龐大的數(shù)據集傳至集中式的數(shù)據中心，未經處理的數(shù)據中可能包含大量的靜態(tài)畫面、空閑狀態(tài)等冗余數(shù)據，極大的降低了網絡帶寬的利用率，將會造成巨大的網絡帶寬壓力。
能耗較大：數(shù)據中心消耗極多能源，根據Sverdlik的研究，到2020年美國所有數(shù)據中心能耗將增長4%，達到730億千瓦時，我國數(shù)據中心所消耗的電能也已經超過了匈牙利和希臘兩國用電總和。隨著用戶應用程序越來越多，處理的數(shù)據量越來越大，能耗將會成為限制云計算中心發(fā)展的瓶頸。
不利于數(shù)據安全和隱私：萬物互聯(lián)中的數(shù)據與用戶生活聯(lián)系密切相關，智能終端設備如室內智能網絡攝像頭，將數(shù)據傳輸?shù)皆贫藭黾有孤队脩綦[私的風險。
為了解決以上問題，面向邊緣設備所產生海量數(shù)據計算的邊緣計算模型應運而生。
02、邊緣計算的特點
配圖來源自電子發(fā)燒友
邊緣計算可以滿足敏捷連接、實時業(yè)務、數(shù)據優(yōu)化、應用智能、安全與隱私保護等方面的需求，具有如下基本特點：
數(shù)據第一入口：邊緣計算作為物理世界到數(shù)字世界的橋梁，是數(shù)據的第一入口，擁有大量、實時、完整的數(shù)據，可基于數(shù)據全生命周期進行管理與價值創(chuàng)造，更好的支撐預測性維護、資產效率與管理等創(chuàng)新應用，同時也面臨數(shù)據實時性、確定性、多樣性等挑戰(zhàn)。
約束性：邊緣計算產品需適配工業(yè)現(xiàn)場相對惡劣的工作條件與運行環(huán)境，如防電磁、防塵、防爆、抗振動、抗電流/電壓波動等，以及工業(yè)互聯(lián)場景的功耗、成本、空間等要求，通過軟硬件集成與優(yōu)化適配各種條件約束，支撐行業(yè)數(shù)字化多樣性場景；
分布性：邊緣計算實際部署天然具備分布式特征，因此必須支持分布式計算與存儲，實現(xiàn)分布式資源的動態(tài)調度與統(tǒng)一管理，支撐分布式智能，具備分布式安全等能力；
融合性：OT（控制技術）與ICT（信息通信技術）的融合是行業(yè)數(shù)字化轉型的重要基礎，而邊緣計算作為融合與協(xié)同的關鍵承載，需要支持在聯(lián)接、數(shù)據、管理、控制、應用、安全等方面的協(xié)同。
03、邊緣計算的能力
配圖來源自OpenStack
根據OpenStack，邊緣計算能力體現(xiàn)（但不僅限于）在以下方面：
1、跨不同基礎設施間的一致操作模式
2、在全球范圍內數(shù)千個地點的大規(guī)模分布環(huán)境中的執(zhí)行能力
3、為位于全球偏遠地點的客戶提供網絡服務
4、滿足應用程序集成、協(xié)調和服務的交付要求
5、打破硬件限制，降低成本
6、實現(xiàn)有限或間歇性網絡連接
7、可處理具有嚴格低延遲要求的應用程序（AR/VR、語音等）
8、實現(xiàn)地理圍欄，保證敏感隱私數(shù)據僅留在本地
