在人工智能時代，計算力也就是數(shù)據(jù)處理能力，已經(jīng)成為重要生產(chǎn)力。隨著智能設備不斷普及，提升計算能力已經(jīng)成為業(yè)界主要努力方向之一。在近日舉行的中國國際社會公共安全產(chǎn)品博覽會上，經(jīng)濟日報記者了解到，不少科技公司正發(fā)力研究邊緣計算這一新型計算方式，為即將到來的物聯(lián)網(wǎng)時代布局。
當前，云計算已成為耳熟能詳?shù)挠嬎惴绞健Ｓ袌蟾嬲J為，中國的云計算市場規(guī)模已經(jīng)突破千億元大關。然而，云計算模式也存在不少技術瓶頸。有專家認為，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術普及，智能設備將大量出現(xiàn)，預計到2020年，將有500億臺設備連接到網(wǎng)絡，對計算能力的要求將出現(xiàn)爆發(fā)式增長。在此背景下，傳統(tǒng)云計算架構難以滿足龐大的計算需求。此外，云計算存在的網(wǎng)絡延遲問題，也將難以應對自動駕駛等新興智能設備運行方式的要求。
本屆安博會上，人工智能創(chuàng)業(yè)企業(yè)——地平線發(fā)布了XForce邊緣AI計算平臺，可實現(xiàn)人臉和人體抓拍識別、人體行為分析等功能，能廣泛應用于安防等場景。地平線創(chuàng)始人、CEO余凱認為，邊緣計算將成為一種趨勢，與云計算形成互補。“傳統(tǒng)的云計算模式是數(shù)據(jù)被終端采集后傳輸匯集到集中式云計算中心，計算后再返回結果，存在網(wǎng)絡延遲導致的延時性——對自動駕駛來說，很可能會導致致命錯誤。”
而邊緣計算的核心理念是將數(shù)據(jù)的存儲、傳輸、計算和安全交給邊緣節(jié)點來處理。但是，邊緣計算并非讓終端自己完成所有計算，而是在離終端更近的地方部署邊緣平臺，來完成大量實時的計算，對于需要集中式處理的計算，則交由云計算中心處理——如此，邊緣計算與云計算分工協(xié)作，滿足物聯(lián)網(wǎng)時代的計算需求。目前，包括云計算三巨頭亞馬遜AWS、微軟AZURE和阿里云在內(nèi)的眾多科技公司都已在布局邊緣計算。
“除了響應時間快，邊緣計算還可以節(jié)省大量帶寬，大大降低服務器端的負載。”余凱表示，“由于缺乏高性能、低能耗的邊緣人工智能處理器，邊緣計算目前占比較低。但是，未來越來越多的計算會出現(xiàn)在前端，我們高度看好這一趨勢”。
如果把云計算比作物聯(lián)網(wǎng)的“智慧大腦”，邊緣計算更像是物聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)末梢”——
邊緣計算：讓萬物互聯(lián)時代加速到來
■王 鵬 張 敏
《解放軍報》，2018年3月2日
邊緣計算是一種在靠近物理實體或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡邊緣進行數(shù)據(jù)計算、存儲與應用的創(chuàng)新模式，已成為物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展的關鍵趨勢之一。相比于云計算，邊緣計算能有效破解網(wǎng)絡帶寬的限制，更好地滿足實時響應需求。同時，邊緣計算更加敏捷、實時、智能，還擁有較好的數(shù)據(jù)處理能力。未來，邊緣計算將成為云計算的得力助手，在新一輪高技術軍事對抗中發(fā)揮重要作用。
邊緣計算從來“不邊緣”
曾幾何時，人們對于構建物聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)末梢”——邊緣計算還處于“紙上談兵”階段。如今，隨著智能手機、可穿戴設備等邊緣計算設備的大規(guī)模涌入，邊緣計算也日益成為新技術發(fā)展的“燃爆點”，正加速改變著我們的日常生活。
你能想象到身邊一處不起眼的路燈，就是邊緣計算的一次技術革新嗎？傳統(tǒng)路燈照明能耗巨大，然而通過邊緣計算技術實時控制路燈的開啟，可以使節(jié)能效率提升80%。同時，還可以在路燈上安裝用于收集城市路面信息、空氣質(zhì)量和噪音值的傳感器，再通過邊緣計算對數(shù)據(jù)加以處理，一座智慧新城便悄然誕生。
還在擔心每天乘坐的電梯會“吃人”嗎？雖然電梯內(nèi)已裝備有收集載客人數(shù)、運行時間的各類傳感器，但數(shù)以萬計的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆朴嬎阒行暮茈y“錙銖必較”，更無法提早預知電梯故障。邊緣計算“入駐”電梯后，各類數(shù)據(jù)可實現(xiàn)“就近”分析處理，為電梯的安全運行增添了更多保障。
未來，我們的生活方式和工作模式將因邊緣計算徹底改變，出租車可能不再需要司機，健康監(jiān)測也不必非要去找醫(yī)生，各行各業(yè)都將因為邊緣計算為物聯(lián)網(wǎng)注入的“催化劑”而獲得數(shù)字化轉型，萬物互聯(lián)的智慧時代或將加速到來。
目前，邊緣計算主要包含應用域、數(shù)據(jù)域、網(wǎng)絡域、設備域四個功能域，不僅能為各類終端提供開放接口，還可實現(xiàn)數(shù)據(jù)優(yōu)化服務，保障數(shù)據(jù)的安全與隱私性。通過把邊緣計算貼近或嵌入各類傳感器、儀表和機器人等設備節(jié)點，將有力支撐各類設備的智能互聯(lián)及應用。2017年11月，英國ARM公司正式推出邊緣計算的處理器構架模型，進一步強化其在物聯(lián)網(wǎng)領域的應用。
同時，邊緣計算還將在工業(yè)和軍事領域發(fā)揮重要作用。尤其是對于自動駕駛的汽車、列車、無人戰(zhàn)車、無人艇和無人機，邊緣計算能更好地握緊“方向盤”，避免在遇到自然災害、信號干擾或技術故障等危險時，因與遠程指揮中心“失去聯(lián)系”而釀成大禍。
物聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)末梢”
在物聯(lián)網(wǎng)的世界里，每一粒沙子都將擁有自己的IP地址。隨著各類設備大規(guī)模接入物聯(lián)網(wǎng)，在終端設備上產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)也對數(shù)據(jù)的高效處理提出了更高要求。面對大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)時代的“數(shù)據(jù)”壓力，云計算不失為一種應對挑戰(zhàn)的有效方式。
未來物聯(lián)網(wǎng)或軍事物聯(lián)網(wǎng)的所有數(shù)據(jù)都將依靠云數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一處理，計算設備與網(wǎng)絡帶寬勢必不堪重負。尤其是在瞬息萬變的未來戰(zhàn)場，數(shù)據(jù)處理1秒鐘的延遲都可能導致戰(zhàn)爭的失敗。其實，物聯(lián)網(wǎng)時代大部分嵌入式小型設備的信息采集處理完全可以在靠近終端處完成。在更加靠近數(shù)據(jù)源的地方進行計算，成為邊緣計算誕生的首要目的。
通俗地講，如果把云計算比作物聯(lián)網(wǎng)的“智慧大腦”，邊緣計算更像是物聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)末梢”。這就好比人的手碰到火焰會下意識的縮回，然后大腦才感知手碰到了火，邊緣計算起到的恰恰就是“下意識”存在的作用。邊緣計算主要通過物聯(lián)網(wǎng)技術將“計算能力”部署在網(wǎng)絡的邊緣，“就近”向附近的終端、傳感器和用戶提供各類通訊及計算服務。
更何況，隨著物聯(lián)網(wǎng)各類數(shù)據(jù)信息的爆炸式增長，云計算這個“大腦中樞”何時才能接收到各類終端和傳感器上傳的信息、何時才能完成數(shù)據(jù)處理并合理反饋都有待考量。這時，利用邊緣計算便可高效迅速地完成數(shù)據(jù)的處理與反饋。
戰(zhàn)場富礦的“掘金者”
如今，軍事物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為人與信息化武器裝備和作戰(zhàn)系統(tǒng)相結合的最佳載體，被譽為“一座尚未開采的軍事富礦”。未來的武器裝備、作戰(zhàn)個體和戰(zhàn)場環(huán)境的狀態(tài)與特征，都可通過網(wǎng)絡進行實時感知和快速處理。美軍研發(fā)的單兵作戰(zhàn)信息系統(tǒng)，就可收發(fā)統(tǒng)一的戰(zhàn)場態(tài)勢圖、火力計劃書、行動計劃表等內(nèi)容，還可以接入戰(zhàn)術互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)特定區(qū)域內(nèi)的小組廣播和點對點通話。隨著邊緣計算的加速發(fā)展及在軍事物聯(lián)網(wǎng)中的廣泛應用，“神經(jīng)末梢”式的計算方式有望成為戰(zhàn)場富礦的“掘金者”。
在科幻大片中，作戰(zhàn)機器人采用的正是軍事物聯(lián)網(wǎng)技術。每一個作戰(zhàn)機器人都是軍事物聯(lián)網(wǎng)上最普通的網(wǎng)絡節(jié)點，如何有效指揮“天羅地網(wǎng)”里每一個小型作戰(zhàn)集群，成為軍事物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展亟待解決的重要課題。美軍目前正在研制以“蜂群”無人機、無人艇和無人作戰(zhàn)機器人為代表的群化武器，此類武器既能通過遠程指揮中心對整個集群進行控制，每個集群也要有自己的“領頭羊”對集群內(nèi)各個體進行戰(zhàn)術分配。從這個意義上講，邊緣計算已經(jīng)成為群化武器的戰(zhàn)場“指揮中樞”。
如何有效發(fā)揮各類傳感器在軍事物聯(lián)網(wǎng)中的重要作用，已成為近年來各國研究的熱點。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，美軍先后開展了收集戰(zhàn)場信息的“智能微塵”系統(tǒng)、遠程監(jiān)視戰(zhàn)場環(huán)境的“倫巴斯”系統(tǒng)、偵聽武器平臺運動的“沙地直線”系統(tǒng)、專門偵收電磁信號的“狼群”系統(tǒng)等一系列傳感系統(tǒng)的研究與應用。
2017年，英特爾公司正式推出世界上首個擁有專用神經(jīng)計算引擎的視覺處理單元，進一步實現(xiàn)了人工智能與邊緣計算的“牽手”，或將在軍事圖像處理中發(fā)揮重要作用。邊緣計算的應用將進一步提升傳感器的工作效能，同時實現(xiàn)更加安全保密的信息處理，為未來戰(zhàn)場多要素有效感知注入一針“強心劑”。
摘自《經(jīng)濟日報》
