邊緣計(jì)算之所以重要,是在于即使在5G真正商用之時(shí),可以實(shí)現(xiàn)超大帶寬(eMBB)的應(yīng)用場(chǎng)景,但龐大數(shù)據(jù)量的涌現(xiàn)也就意味著需要在云和端傳輸過(guò)程中找到一個(gè)承接點(diǎn),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理再選擇是否上云。
邊緣計(jì)算應(yīng)用演進(jìn)
“現(xiàn)在的4G網(wǎng)絡(luò)基本能解決80%的傳輸問(wèn)題,相比之下,用5G網(wǎng)絡(luò)只是少了30毫秒的速率。”4月25日,一位業(yè)內(nèi)人士這樣解釋,對(duì)于現(xiàn)有應(yīng)用而言,當(dāng)前的大部分網(wǎng)絡(luò)傳輸都不存在太大問(wèn)題,5G面臨的其實(shí)是新應(yīng)用的適配難題。

(圖片源于網(wǎng)絡(luò))
“5G在物聯(lián)時(shí),面臨的很大問(wèn)題將是覆蓋率。一旦出現(xiàn)基站沒(méi)有覆蓋到位,就很難保證100%的數(shù)據(jù)傳輸,甚至運(yùn)行過(guò)程中有可能存在閃斷等問(wèn)題。此外一個(gè)數(shù)據(jù)包從一端傳輸?shù)搅硪欢耍瑫?huì)有很多重傳,不是直接就一定能全部傳過(guò)去,這還涉及到底層協(xié)議。因此有很多實(shí)際問(wèn)題要解決。”該人士補(bǔ)充道,這也是邊緣計(jì)算在5G時(shí)代角色越來(lái)越重要的原因。
5G從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上會(huì)有整體變化。簡(jiǎn)言之,5G網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)SDN(軟件定義網(wǎng)絡(luò))/NFV(網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化)等方式重構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。其本身在網(wǎng)絡(luò)邊緣就有基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)備或服務(wù)器,可以直接通過(guò)軟件定義的方式,把數(shù)據(jù)中心的能力遷移到網(wǎng)絡(luò)邊緣上,且可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的需求量,動(dòng)態(tài)調(diào)整邊緣計(jì)算的能力。
據(jù)IDC統(tǒng)計(jì),當(dāng)前用戶對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的處理,到底放在數(shù)據(jù)中心、傳輸之前還是邊緣端,實(shí)際上訴求是各占三分之一。不過(guò)該機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì),未來(lái)隨著邊緣層上具備更多分析、AI的能力,將促使這些分析功能在邊緣層和核心層之間達(dá)到平衡。
邊緣計(jì)算——智能交通的末梢神經(jīng)
在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)有兩個(gè)行業(yè)的快速發(fā)展是非常明確的,一個(gè)是通訊行業(yè),另一個(gè)就是交通行業(yè),因?yàn)樯鐣?huì)的快速發(fā)展帶來(lái)的是更多的信息的和物理上的交流,信息的交流靠通訊、物理的交流靠交通。因此,作為最先進(jìn)通訊技術(shù)與交通技術(shù)的結(jié)合,智能交通領(lǐng)域一直是社會(huì)一個(gè)關(guān)注的焦點(diǎn)。
在過(guò)去的十年中,智能交通讓幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)的城市車輛獲取了實(shí)時(shí)路況信息,讓舉世矚目的中國(guó)高鐵保持著高速運(yùn)轉(zhuǎn),讓遠(yuǎn)洋航海中的水手便捷地同家人實(shí)時(shí)通話。但是,許多業(yè)內(nèi)期待的如自動(dòng)駕駛、軌道交通無(wú)人值守等技術(shù)依然還不能完全實(shí)現(xiàn)。
伴隨著新技術(shù)的發(fā)展,我們逐漸步入全聯(lián)接的“智能社會(huì)”,物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的新技術(shù)“邊緣計(jì)算”被應(yīng)用在智能交通領(lǐng)域。這為長(zhǎng)期困擾行業(yè)發(fā)展的諸多難題迎來(lái)了解決的希望。邊緣計(jì)算是指通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)將計(jì)算能力和服務(wù)部署在網(wǎng)絡(luò)的邊緣,向附近的終端、感應(yīng)器、用戶提供通訊和計(jì)算服務(wù),解決物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在高分布式場(chǎng)景下的海量異構(gòu)聯(lián)接、業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)性、業(yè)務(wù)智能性、數(shù)據(jù)互操作性以及安全和隱私保護(hù)等挑戰(zhàn)。通俗來(lái)說(shuō),在未來(lái)的智能交通應(yīng)用環(huán)境中,“云計(jì)算”就相當(dāng)于智能設(shè)備的大腦,處理相對(duì)復(fù)雜的進(jìn)程;而“邊緣計(jì)算”就相當(dāng)于智能設(shè)備的神經(jīng)末梢,進(jìn)行一些“下意識(shí)”的反應(yīng)。
邊緣計(jì)算的到來(lái)讓智能交通更具安全性。無(wú)論是公路、鐵路、海運(yùn)還是航空,安全都是交通行業(yè)最為重要的事情。例如最近各大科技公司都不遺余力進(jìn)行投入的自動(dòng)駕駛技術(shù)遲遲不能應(yīng)用的最重要原因也是其不能確保上路的絕對(duì)安全。“邊緣計(jì)算”的到來(lái),對(duì)這些問(wèn)題的解決帶來(lái)了很大幫助。如同人類一樣,我們對(duì)危險(xiǎn)的第一道反應(yīng)通常不是經(jīng)過(guò)大腦,而是“下意識(shí)”的。例如,一輛自動(dòng)駕駛的汽車在面臨危險(xiǎn)需要及時(shí)停止的時(shí)候,如果其還需把數(shù)據(jù)上傳到“云端”,通過(guò)計(jì)算得出停止的命令,再傳送到汽車,汽車再作出反應(yīng)。那么就不如讓車輛本身也具備一定的計(jì)算能力,來(lái)處理這一問(wèn)題。同時(shí),我們還可以預(yù)想這樣一個(gè)場(chǎng)景,突發(fā)的自然災(zāi)害、信號(hào)干擾或技術(shù)故障使得某一區(qū)域自動(dòng)駕駛的汽車、列車陷入無(wú)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。那么,它們就只能依靠邊緣計(jì)算賦予其的計(jì)算能力作出“下意識(shí)”的反應(yīng),才能確保其安全。
邊緣計(jì)算也能使智能交通系統(tǒng)更具經(jīng)濟(jì)性。智能交通系統(tǒng)應(yīng)用IoT已經(jīng)為行業(yè)帶來(lái)了相當(dāng)?shù)氖找妗@纾纤鼓嵬鈭?chǎng)部署的 IoT 預(yù)商用網(wǎng),安裝車檢器 300 余個(gè)。這為上海迪士尼停車系統(tǒng)帶來(lái)了以下好處:第一,車輛檢測(cè)器即插即用,無(wú)需布線,安裝施工簡(jiǎn)單;第二,此次利用的窄帶物聯(lián)技術(shù),實(shí)現(xiàn)的覆蓋距離遠(yuǎn)(信號(hào)能覆蓋到地下二層),車檢器待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)(10 年待機(jī));能實(shí)現(xiàn)整個(gè)城市乃至全國(guó)的停車位統(tǒng)一查詢,提升了車位利用率,也方便了車主尋找空余車位。
未來(lái),邊緣計(jì)算在提升交通系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性上還大有作為。例如,城市軌道交通系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛目前一大障礙就是屏蔽門。現(xiàn)在屏蔽門的開(kāi)閉主要是靠列車司機(jī)人眼識(shí)別,整列車所有車門都要等待最后一個(gè)上車的人上車才能關(guān)閉。其實(shí)這也是我們前文說(shuō)到的,整個(gè)屏蔽門系統(tǒng)現(xiàn)在只有一個(gè)中樞大腦,而缺少“末梢神經(jīng)”。如果每個(gè)屏蔽門都安裝上檢測(cè)及控制設(shè)備,使其具備邊緣計(jì)算的能力,能夠獨(dú)立、安全的控制自己的開(kāi)合。這無(wú)疑可以大大提高城市軌道交通系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性,使得城市軌道交通自動(dòng)駕駛成為可能。如果說(shuō)“云計(jì)算”使智能交通系統(tǒng)的大腦“更聰明”,那么“邊緣計(jì)算”就使智能交通系統(tǒng)的末梢神經(jīng)“更靈敏”。這兩者在提高交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率,提升其經(jīng)濟(jì)性上的作用是同樣重要的。
邊緣計(jì)算在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用,也能為乘客帶來(lái)更多增值服務(wù),提升客戶體驗(yàn)。例如,華為公司為巴士在線提供了整體智慧公交車聯(lián)網(wǎng)解決方案,在每一臺(tái)公交車上部署車載智能移動(dòng)網(wǎng)關(guān),搭載統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)平臺(tái),對(duì)分布在不同地點(diǎn)的多媒體終端進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度,實(shí)現(xiàn)立體化、差異化的精準(zhǔn)營(yíng)銷。這為車上乘客提供了更好的乘車體驗(yàn)。此案例中車載智能移動(dòng)網(wǎng)管就扮演了一個(gè)“神經(jīng)末梢”的角色,它能夠緩存一些數(shù)據(jù)信息,使得汽車在網(wǎng)絡(luò)信號(hào)環(huán)境不好的地方也能保持平穩(wěn)的運(yùn)營(yíng)。類似的,這種技術(shù)給以后軌道交通領(lǐng)域乘客上網(wǎng)問(wèn)題的解決帶來(lái)了很好的思路。例如,地鐵就可以搭載類似設(shè)備,在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境較好的車站緩存信息,這樣一來(lái),在網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不太穩(wěn)定的兩站之間的行駛區(qū)域就能使乘客有更好的上網(wǎng)體驗(yàn)。
如今中國(guó)交通行業(yè)快速發(fā)展,“高鐵”成為了中國(guó)名片,每年新建地鐵里程也是令世界矚目,我們又成為了世界第一大汽車制造和消費(fèi)國(guó),國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)也即將投入運(yùn)營(yíng)……以上種種都意味著我國(guó)的智能交通行業(yè)有著比其他國(guó)家更良好的“練兵場(chǎng)”。例如,我們應(yīng)用“邊緣計(jì)算”概念的最新產(chǎn)品在經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)后可以大面積在“高鐵”上應(yīng)用,獲得大量使用數(shù)據(jù),而西方企業(yè)則沒(méi)有這個(gè)機(jī)會(huì)。因此,我國(guó)企業(yè)在智能交通領(lǐng)域邊緣計(jì)算技術(shù)的發(fā)展上有著比以往更大的優(yōu)勢(shì)。
邊緣計(jì)算為智能交通系統(tǒng)帶來(lái)的機(jī)遇是顯而易見(jiàn)的,而其發(fā)展在目前看來(lái)也面臨著一些困難。第一,邊緣計(jì)算設(shè)備常常要面臨高溫、高寒、高濕等復(fù)雜環(huán)境,如何在這樣的環(huán)境下保持設(shè)備的長(zhǎng)久運(yùn)行是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。第二,邊緣計(jì)算設(shè)備的緩存及運(yùn)算能力是根據(jù)其任務(wù)有選擇進(jìn)行的,這就需要廠家對(duì)它們進(jìn)行“量身定制”。最后,邊緣計(jì)算設(shè)備要應(yīng)用在交通系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié),涉及的廠家眾多,如何統(tǒng)一這些這設(shè)備的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),這有待于在智能交通領(lǐng)域一些重要企業(yè)牽頭制定標(biāo)準(zhǔn)。
相信在未來(lái),智能交通“邊緣計(jì)算”領(lǐng)域會(huì)有更多技術(shù)突破,并能切實(shí)的改善我們的日常交通生活。