一文读懂边缘计算和边缘智能,以及它们和ARM的暧昧关系

一文读懂边缘计算和边缘智能,以及它们和ARM的暧昧关系

1、何为边缘计算和边缘智能?

近几年技术的发展可谓是 “乘上了复兴号般”的迅速,当我们还沉浸在物联网中时,边缘计算已悄然而至,还没来得及了解边缘计算,边缘智能又来敲门。今天,我们就和大家一起将边缘计算到边缘智能搞清楚。

边缘计算是在靠近物或数据源头的网络边缘侧,融合网络、计算、存储、应用核心能力的分布式开放平台(架构),就近提供边缘智能服务,满足行业数字化在敏捷连接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。

边缘计算本质就是“贴地”的云计算。边缘计算最重要的能力就是继承云计算的智能。就目前的技术发展趋势来看,理论上已经能做到这一点。针对某一种应用,云计算在学习了足够多的应用场景后,可先进行精简,再部署到具有智能的边缘网络设备上,从而形成了边缘智能。


再通俗的讲,云计算的场景就像家里电器着火了,没有干粉灭火器,需要报警让消防员来灭火,当消防员到达时火势已经蔓延开来;而边缘计算就是家里有干粉灭火器,当发现着火时可以立即喷灭;而边缘智能就是,我们学习了不同场景下的灭火知识,即使没有干粉灭火器,也可以关掉总闸后用水灭火。




▲边缘计算参考架构



▲边缘计算开放平台组成

■ 边缘控制器:通过融合网络、计算、存储等ICT能力,具有自主化和协作化能力。

■ 边缘网关:通过网络连接、协议转换等功能连接物理和数字世界,提供轻量化的连接管理、实时数据分析及应用管理功能。

■ 边缘云:基于多个分布式智能网关或服务器的协同构成智能系统,提供弹性扩展的网络、计算、存储能力。

■ 智能服务:基于模型驱动的统一服务框架,面向系统运维人员、业务决策者、系统集成商、应用开发人员等多种角色,提供开发服务框架和部署运营服务框架。

2、为何要边缘化?

这要从人工智能(AI)的发展说起,而大部分AI是依靠云计算的。当越来越多的AI场景落地时,云计算的弊端也暴露无疑,例如:带宽占用大,功耗高、网络延时长,实时性差、高度中心化,稳定性差、个人数据传到云端不利于隐私保护。

边缘计算技术的实现,意味着许多控制将通过本地设备实现,而无需交由云端,处理过程将在本地边缘计算层完成。这无疑将大大提升处理效率,减轻云端的负荷。由于更加靠近用户,还可为用户提供更快的响应,将需求在边缘端解决。这种分布式的控制,个别设备故障不会出现大面积设备“罢工”,将损失减小到最少。

有调研机构预计,未来79%的IoT流量将通过网关接入,50%的网络流量将来自物联网,而物联网将贡献超过500亿的连接。值得一提的是,会有40%的IoT流量在边缘进行处理。

这样,即使脱离云计算的支撑,边缘智能也能够实现该应用场景的大部分智能。当边缘计算成为边缘智能,可使得局域、边缘的物联网系统具备自治自律的行为能力。自给自足的算力和智能,将使得物联网应用可以摆脱“云计算”而相对独立地运营。

“大智能”在云端,“小智能”在边缘,仍是长期趋势。边缘计算领域,英特尔、ARM这些顶层设计厂商都在将技术逐步进行落地,完成技术的“最后一公里”。同时,软件层面的开源IoT系统和硬件层面的智能网关,正在补足技术短板,各大厂商也都相继建立合作组织共同发展边缘计算。不管是云计算还是AI,最终的落点都是用户,无论什么技术都不会被简单替代,只有相互依存才会造就参差多样的技术生态。

3、边缘计算和ARM的暧昧关系

2016年11月,ARM和华为、中科院沈阳自动化研究所等其它几个公司作为创始成员,为加速边缘计算在各行业的数字化创新和行业应用落地,联合倡议发起边缘计算产业联盟。

边缘计算应用对性能要求不是太高,因其设备部署量大,功耗确实是一个关键性指标。ARM一直以低功耗、高能效比、可裁剪而著称,这些优点在边缘计算上的应用可谓是恰到好处。飞凌嵌入式基于ARM的产品从“边缘控制器”到“边缘网关”应用,从成本最优、性能最优、高性价比不同选型要求都有合适的产品可选。

例如:

■ 边缘控制器:FET1052-C、FET1061-S,以高达528MHz的主频,60RMB左右的价格,满足大部分控制器应用场合。

■ 低成本边缘网关:FCU1101、FETMX6UL-C、FET335xS-II,以600MHz的主频,运行Linux,应用于低任务量的网关设备。

■ 中端边缘网关:FET335xS 、FETMX6DL-C,以单核、双核800MHz的主频,满足性能和价格的折中方案要求。

■ 高端边缘网关:FETMX6Q-C以四核1GHz,FET5718-C以ARM+DSP的多核异构提供更高性能的数据处理能力。

■ 高端、高吞吐能力网关:FET1012A-C 以千兆高速以太网,配以PCIE、SATA,可提供高数据吞吐能力。FET1043A-C具备四核1.6GHz的主频,万兆的高速以太网配以PCIE、SATA,高数据吞吐和处理能力并存。


04边缘智能应用领域及要点总结

工业机器人、能效管理、设备预测性维护、智慧交通、电信网络、智慧城市、智能家居、梯联网等。

要点总结:

■ 边缘计算本质就是“贴地”的云计算

■ 边缘智能是指在“终端侧”部署人工智能

发布于 2018-12-20