據(jù)IDC預測，全球數(shù)據(jù)總量到2025年將從2018年的33ZB增長到175ZB，復合年增長率為61%。同時，Gartner的數(shù)據(jù)顯示，到2020年，將有超過500億的終端與設備聯(lián)網(wǎng)，2025年超過75%的數(shù)據(jù)需要在邊緣側分析、處理與儲存。這意味著我們需要重新思考未來的數(shù)據(jù)計算和存儲對帶寬、成本和網(wǎng)絡延遲所帶來的挑戰(zhàn)，同時，眾多企業(yè)將面臨數(shù)字化轉型。過去的兩年，我們看到了很多關于邊緣計算的炒作，比如：“云中心已死，邊緣計算上位?”，“邊緣計算將改變互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的未來”，“邊緣計算將引領下一次IT變革”等等。那么，什么是邊緣計算?邊緣計算的應用場景又是什么?云中心真的會死嗎?這一變革給我們帶來的挑戰(zhàn)和機遇又是什么?施耐德電氣將為大家一一解析。
邊緣計算與云計算的發(fā)展歷程
邊緣計算其實并不是什么新的事物，邊緣計算已經存在了很長一段時間。1998年，美國阿卡邁公司發(fā)明的CDN技術其實就是一種邊緣內容分發(fā)的技術。在2006年的時候，亞馬遜提出了云計算的概念，通過利用共享的數(shù)據(jù)中心物理基礎設施和規(guī)模經濟來降低成本，但是延遲一直都是云計算的一個瓶頸。阿卡邁公司的調查研究發(fā)現(xiàn)，購物者期望的網(wǎng)頁加載的平均速度為2秒，如果超過3秒的話，40%的購物者會放棄繼續(xù)等待加載。2012年的時候，思科提出了霧計算的概念，對云計算進行了延伸，以提高物聯(lián)網(wǎng)的可擴展性。隨著物聯(lián)網(wǎng)、AI、5G的快速發(fā)展，對帶寬和網(wǎng)絡時延的要求越來越高。因此，邊緣計算重回我們的視線，邊緣計算是專門為這種 “速度的需要” 而設計的，但是，邊緣計算并不能取代云計算。 因為我們不僅需要靠近數(shù)據(jù)產生和使用地點的本地計算和存儲能力，同時我們還需要能夠存儲大量數(shù)據(jù)，進行大規(guī)模數(shù)據(jù)計算，比如人工智能試訓等云計算中心。因此，施耐德電氣認為未來云計算不會消亡，邊緣計算也不會取代云計算，而是邊緣計算與云計算將協(xié)同發(fā)展進入云邊協(xié)同的混合IT架構時代。
施耐德電氣對邊緣計算的理解和定義
施耐德電氣認為在未來的混合IT架構下，計算和存儲能力將由三種類型的數(shù)據(jù)中心所提供，分別由位于偏遠地區(qū)用于超大規(guī)模計算與存儲的中央云數(shù)據(jù)中心，位于市區(qū)或市中心的靠近用戶用于大規(guī)模計算和存儲的區(qū)域邊緣數(shù)據(jù)中心，以及位于本地靠近數(shù)據(jù)產生和使用地點的邊緣數(shù)據(jù)中心。邊緣計算主要解決了時延和帶寬的問題;而云計算主要是為邊緣計算和業(yè)務提供更多的后端和支持功能。
同時，隨著邊緣計算的發(fā)展，施耐德電氣認為過去對單個孤立的數(shù)據(jù)中心可用性的理解是不夠的，我們需要轉變觀念，應該站在用戶體驗的角度去看待可用性這個問題，只要是用戶的應用或網(wǎng)絡的中斷，比如：無法連接APP的應用，都應該被稱為故障。因此，未來我們需要的是一個高可用以及高彈性的邊緣計算數(shù)據(jù)中心，該數(shù)據(jù)中心應該包含空調、UPS、監(jiān)控、IT設備、網(wǎng)絡、存儲等設備。
5G技術將為邊緣計算的實現(xiàn)提供重要支撐，5G以 “大容量、大帶寬、大連結、低延遲、低功耗” 為訴求。根據(jù)聯(lián)合國國際電信聯(lián)盟 (ITU)對5G的標準要求，5G標準包括增強型移動寬帶(eMBB)、超高可靠低時延通信(URLLC)以及海量機器通信(mMTC)三大應用場景，并定義了以下關鍵指標：峰值吞吐率10Gbps、時延1ms、連接數(shù)100萬、高速移動性500km/h。在目前的網(wǎng)絡架構中，由于核心網(wǎng)的高位置部署，傳輸時延比較大，不能滿足超低時延業(yè)務需求;此外，業(yè)務完全在云端終結并非完全有效，尤其一些區(qū)域性業(yè)務不在本地終結，既浪費帶寬，也增加時延。因此，時延指標和連接數(shù)指標決定了5G業(yè)務的終結點不可能全部都在核心網(wǎng)后端的云平臺。
移動邊緣計算正好契合該需求。一方面，移動邊緣計算部署在邊緣位置，邊緣服務在終端設備上運行，反饋更迅速，解決了時延問題;另一方面，移動邊緣計算將內容與計算能力下沉，提供智能化的流量調度，將業(yè)務本地化，內容本地緩存，讓部分區(qū)域性業(yè)務不必大費周章在云端終結。新一代通信技術將延展信息承載與傳輸方式的內涵，同時伴隨流量入口的擴大，內容服務應用場景也隨之擴大，內容服務形式與數(shù)據(jù)交互方式都將發(fā)生變化。第五代移動通信技術(5G)的推進與商用，將為互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)帶來新的流量增長點，也將為云計算帶來質的影響與變化。
關于邊緣計算的應用場景有多種理解，比如：邊緣業(yè)務通?？梢苑譃橐曨l優(yōu)化加速、監(jiān)控視頻流分析、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、AR/VR等;又或者邊緣計算將被用于無人駕駛、實時語音翻譯、智慧零售、智慧安防、智慧家庭、數(shù)字醫(yī)療、智能制造、智慧交通等等;對以上這些應用場景進行概括和總結，施耐德電氣認為邊緣計算將為以下3個領域帶來巨大的商機：商業(yè)領域，包括零售、健康、金融、教育;工業(yè)領域，包括石油天然氣、采礦、智能制造;通信領域;鐵塔、基站等。
在以上3大領域，施耐德電氣認為邊緣計算的IT物理基礎設施環(huán)境可以劃分為三類：一類是跟傳統(tǒng)的IT機房相似，有嚴格溫濕度控制，嚴格的進出入限制等;第二類是商業(yè)辦公環(huán)境，無嚴格的溫濕度控制，有一定的灰塵，需要噪音的控制以及缺乏嚴格的進出入限制;第三類是工業(yè)和嚴苛的環(huán)境，包括室內和室外環(huán)境，溫濕度波動范圍大，環(huán)境比較惡劣。施耐德電氣針對以上不同的環(huán)境，為用戶開發(fā)了相對應的邊緣計算解決方案。
賦能云邊協(xié)同的邊緣計算
施耐德電氣認為要實現(xiàn)邊緣數(shù)據(jù)中心的大規(guī)模部署需要解決三個問題，第一，我們需要建立一個包括用戶、系統(tǒng)集成商、物理基礎設施供應商、IT設備制造商以及管理服務供應商在內的相互協(xié)作的生態(tài)系統(tǒng);第二，我們需要部署基于云的管理工具來實現(xiàn)數(shù)百甚至上千的邊緣數(shù)據(jù)中心的智能化管理;第三，我們需要通過大數(shù)據(jù)分析和人工智能來向科技要人力來解決人力資源不足等挑戰(zhàn)，以實現(xiàn)無人值守的運維管理。
施耐德電氣作為物理基礎設施供應商，通過過去幾年的努力，搭建了整合物理基礎設施供應商、系統(tǒng)集成商、IT設備制造商、托管服務供應商和最終用戶在內的，一個相互協(xié)同的合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)，以標準化、可預測、高效、可靠的方式跨站點交付和管理邊緣數(shù)據(jù)中心。比如：我們與IT設備制造商合作開發(fā)的邊緣計算數(shù)據(jù)中心，里面所有的IT設備包括服務器、存儲、網(wǎng)關等都來自IT設備廠家，其它所有的物理基礎設施包括UPS及鋰電池，監(jiān)控及軟件，門禁、機柜PDU以及所有的傳感器等都來自施耐德電氣，從而為用戶提供一站式(端到端)的服務。
面向邊緣數(shù)據(jù)中心的應用與管理，施耐德電氣即將推出EcoStruxure IT軟件平臺 ——“風云匯”數(shù)字化服務平臺，實現(xiàn)了對監(jiān)控系統(tǒng)的創(chuàng)新，實現(xiàn)了從過去對每個設備進行單獨管理，比如空調、UPS， 機柜PDU， 監(jiān)控等，轉變?yōu)閷⒄麄€微型數(shù)據(jù)中心作為一個單一的系統(tǒng)，通過一個界面進行統(tǒng)一管理。同時，也可以實現(xiàn)軟件平臺的邊成長邊部署，在世界的任何地方任何時間都可以進行訪問，可以實現(xiàn)軟件的自動更新和備份，而且不需要進行維護。從而，解決了邊緣數(shù)據(jù)中心站點眾多，維護困難的挑戰(zhàn)。
“風云匯”是施耐德電氣自主研發(fā)的基于EcoStruxure架構的IT基礎設施數(shù)字化服務云平臺。該平臺不僅適用于邊緣計算，也適用于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心等不同的IT環(huán)境，通過對完整的IT基礎設施如供配電、制冷、環(huán)境等關鍵數(shù)據(jù)進行采集、存儲、分析和云端可視化，使用戶可以隨時隨地關注其IT基礎設施健康狀態(tài)，及時獲知變化。同時在云端處理維護計劃與工單，實現(xiàn)對客戶IT基礎設施業(yè)務和設備管理的有效支撐，真正做到如其名字所言“風吹草動，云端盡顯，匯聚運維”。
邊緣計算在多種環(huán)境、多種行業(yè)的應用與落地，為是施耐德電氣發(fā)力邊緣計算提供了發(fā)展契機。
基于其配電和自動化領域在各行業(yè)的深耕，是施耐德電氣通過內部的垂直整合與相互協(xié)作，同時設立行業(yè)應用團隊，深入了解各行業(yè)用戶的獨特需求及應用場景，并結合行業(yè)客戶的痛點和價值場景，以用戶為導向進行整體解決方案的研發(fā)。業(yè)務領域廣泛的優(yōu)勢無疑為施耐德電氣邊緣計算業(yè)務的落地加分不少。
以汽車行業(yè)為例，過去的汽車制造商，就是把鋼鐵變成一輛輛飛馳的“駿馬”，以販賣鋼鐵為主。但是現(xiàn)在，基于邊緣計算，從研發(fā)到制造到銷售再到無人駕駛的整個汽車產業(yè)鏈都發(fā)生了顛覆性的變革，未來汽車制造商將向“出行服務提供商”進行轉型，以提升客戶出行服務體驗為導向。而在制造端，分布在車間內的邊緣站點使得管理層可以隨時知悉訂單的執(zhí)行情況，信息的透明化為智能制造的實踐奠定了基礎;在銷售端，汽車體驗店可以通過AR、VR技術為客戶提供浸入式體驗;研發(fā)端可以利用CAD，CAE等仿真技術研發(fā)新車和縮短新車上市的周期;汽車上路后，無人駕駛大大提高了駕駛的安全性和出行的舒適型。所以這些需求的實現(xiàn)都要依賴于邊緣計算的能力。是施耐德電氣作為工業(yè)自動化領域的領導者，則可以充分借助在即在工業(yè)領域的深厚積累與行業(yè)認知，將IT賦能于OT，實現(xiàn)了IT與OT的深度融合，并基于EcoStruxure平臺和豐富的行業(yè)經驗賦能生態(tài)圈合作伙伴，從而為客戶提供一站式的解決方案。使得汽車行業(yè)整個價值鏈的人員及資產效率的提升以及最佳的客戶體驗得到了提升。
云邊協(xié)同的時代，數(shù)字化轉型既是眾多企業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)，又將帶來巨大商機的時代，讓我們來一起來擁抱數(shù)字化轉型，擁抱邊緣計算，擁抱5G, 享受數(shù)字經濟給人類社會所帶來的財富!
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