边缘计算:让万物互联时代加速到来

时间:2018-03-02 09:34:00  来源:中国新闻网  参与互动(0)

  边缘计算:让万物互联时代加速到来

  边缘计算是一种在靠近物理实体或数据源头的网络边缘进行数据计算、存储与应用的创新模式,已成为物联网技术发展的关键趋势之一。相比于云计算,边缘计算能有效破解网络带宽的限制,更好地满足实时响应需求。同时,边缘计算更加敏捷、实时、智能,还拥有较好的数据处理能力。未来,边缘计算将成为云计算的得力助手,在新一轮高技术军事对抗中发挥重要作用。

  边缘计算从来“不边缘”

  曾几何时,人们对于构建物联网的“神经末梢”——边缘计算还处于“纸上谈兵”阶段。如今,随着智能手机、可穿戴设备等边缘计算设备的大规模涌入,边缘计算也日益成为新技术发展的“燃爆点”,正加速改变着我们的日常生活。

  你能想象到身边一处不起眼的路灯,就是边缘计算的一次技术革新吗?传统路灯照明能耗巨大,然而通过边缘计算技术实时控制路灯的开启,可以使节能效率提升80%。同时,还可以在路灯上安装用于收集城市路面信息、空气质量和噪音值的传感器,再通过边缘计算对数据加以处理,一座智慧新城便悄然诞生。

  还在担心每天乘坐的电梯会“吃人”吗?虽然电梯内已装备有收集载客人数、运行时间的各类传感器,但数以万计的数据传输到云计算中心很难“锱铢必较”,更无法提早预知电梯故障。边缘计算“入驻”电梯后,各类数据可实现“就近”分析处理,为电梯的安全运行增添了更多保障。

  未来,我们的生活方式和工作模式将因边缘计算彻底改变,出租车可能不再需要司机,健康监测也不必非要去找医生,各行各业都将因为边缘计算为物联网注入的“催化剂”而获得数字化转型,万物互联的智慧时代或将加速到来。

  目前,边缘计算主要包含应用域、数据域、网络域、设备域四个功能域,不仅能为各类终端提供开放接口,还可实现数据优化服务,保障数据的安全与隐私性。通过把边缘计算贴近或嵌入各类传感器、仪表和机器人等设备节点,将有力支撑各类设备的智能互联及应用。2017年11月,英国ARM公司正式推出边缘计算的处理器构架模型,进一步强化其在物联网领域的应用。

  同时,边缘计算还将在工业和军事领域发挥重要作用。尤其是对于自动驾驶的汽车、列车、无人战车、无人艇和无人机,边缘计算能更好地握紧“方向盘”,避免在遇到自然灾害、信号干扰或技术故障等危险时,因与远程指挥中心“失去联系”而酿成大祸。

  物联网的“神经末梢”

  在物联网的世界里,每一粒沙子都将拥有自己的IP地址。随着各类设备大规模接入物联网,在终端设备上产生的海量数据也对数据的高效处理提出了更高要求。面对大数据和物联网时代的“数据”压力,云计算不失为一种应对挑战的有效方式。

  未来物联网或军事物联网的所有数据都将依靠云数据中心统一处理,计算设备与网络带宽势必不堪重负。尤其是在瞬息万变的未来战场,数据处理1秒钟的延迟都可能导致战争的失败。其实,物联网时代大部分嵌入式小型设备的信息采集处理完全可以在靠近终端处完成。在更加靠近数据源的地方进行计算,成为边缘计算诞生的首要目的。

  通俗地讲,如果把云计算比作物联网的“智慧大脑”,边缘计算更像是物联网的“神经末梢”。这就好比人的手碰到火焰会下意识的缩回,然后大脑才感知手碰到了火,边缘计算起到的恰恰就是“下意识”存在的作用。边缘计算主要通过物联网技术将“计算能力”部署在网络的边缘,“就近”向附近的终端、传感器和用户提供各类通讯及计算服务。

  更何况,随着物联网各类数据信息的爆炸式增长,云计算这个“大脑中枢”何时才能接收到各类终端和传感器上传的信息、何时才能完成数据处理并合理反馈都有待考量。这时,利用边缘计算便可高效迅速地完成数据的处理与反馈。

  战场富矿的“掘金者”

  如今,军事物联网已经成为人与信息化武器装备和作战系统相结合的最佳载体,被誉为“一座尚未开采的军事富矿”。未来的武器装备、作战个体和战场环境的状态与特征,都可通过网络进行实时感知和快速处理。美军研发的单兵作战信息系统,就可收发统一的战场态势图、火力计划书、行动计划表等内容,还可以接入战术互联网,实现特定区域内的小组广播和点对点通话。随着边缘计算的加速发展及在军事物联网中的广泛应用,“神经末梢”式的计算方式有望成为战场富矿的“掘金者”。

  在科幻大片中,作战机器人采用的正是军事物联网技术。每一个作战机器人都是军事物联网上最普通的网络节点,如何有效指挥“天罗地网”里每一个小型作战集群,成为军事物联网发展亟待解决的重要课题。美军目前正在研制以“蜂群”无人机、无人艇和无人作战机器人为代表的群化武器,此类武器既能通过远程指挥中心对整个集群进行控制,每个集群也要有自己的“领头羊”对集群内各个体进行战术分配。从这个意义上讲,边缘计算已经成为群化武器的战场“指挥中枢”。

  如何有效发挥各类传感器在军事物联网中的重要作用,已成为近年来各国研究的热点。经过几十年的发展,美军先后开展了收集战场信息的“智能微尘”系统、远程监视战场环境的“伦巴斯”系统、侦听武器平台运动的“沙地直线”系统、专门侦收电磁信号的“狼群”系统等一系列传感系统的研究与应用。

  2017年,英特尔公司正式推出世界上首个拥有专用神经计算引擎的视觉处理单元,进一步实现了人工智能与边缘计算的“牵手”,或将在军事图像处理中发挥重要作用。边缘计算的应用将进一步提升传感器的工作效能,同时实现更加安全保密的信息处理,为未来战场多要素有效感知注入一针“强心剂”。王 鹏 张 敏


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