物聯網環境下的邊緣計算技術分析

（河南工業貿易職業學院 河南·鄭州 451191）

1 邊緣計算的定義

邊緣計算是指在靠近物或數據源頭的網絡邊緣側，融合網絡、計算、存儲、應用核心能力的開放平臺，就近提供邊緣智能服務，滿足行業數字化在敏捷聯接、實時業務、數據優化、應用智能、安全與隱私保護等方面的關鍵需求。如果把網絡比作一朵云，這朵云中存儲著數據與應用程序，而用戶圍繞在這朵云旁邊，那么網絡的邊緣就是最靠近用戶的位置，也就是用戶進行網絡服務時接入的第一個基站，那么就把這個地方叫做網絡的邊緣。如果把數據與應用程序存儲在這個與你最靠近的基站中，當人們進行網絡服務時，直接從最近的基站獲取所需要的數據，此時便不需要從千里之外的云端下載數據了，與此同時，這個基站還承擔了一部分的計算功能，這樣就減少了時延，提高了效率。

2 邊緣計算的特點

邊緣計算因其特征明顯常用于物聯網工業處于物理實體與工業連接之間，下面主要介紹幾個明顯的特征：

（1）分布式。邊緣計算與云計算都是分布式計算的一種，因此具有分布式的特點。

（2）低時延，高效率。邊緣計算是在網絡的邊緣進行通信，更靠近用戶，傳輸數據速度更快，時延更低，效率更高。

（3）具有鏈路流量控制功能。邊緣計算緩解了“云”服務器進行的通信的負載，在進行云端通信之前，可通過邊緣計算實現一些簡單的網絡服務，有效的進行流量的控制，緩解了“云”服務器的壓力。

（4）相比于云端安全性更高。邊緣計算更靠近用戶，使得數據傳輸途徑變短，并且在接收到數據之后，可對數據實行加密后再進行傳輸，從而安全性更高。

3 邊緣計算的發展前景

物聯網概念的提出已有接近20年的歷史，但是在過去的這些年中的大部分時間物聯網并沒有火熱的應用到各行各業中。一個概念的提出到應用在一個領域，需要與之配套的技術、長時間的實驗驗證與技術完善，產品成型后產品成本與功能的性價比對于用戶的接受程度都需要時間來試錯。物聯網技術雖然現階段還沒有形成一個大的應用市場，但是與物聯網息息相關的邊緣計算已經在一些領域嶄露頭角：

3.1 邊緣計算與車聯網

在過去的幾年中，無人駕駛技術得到了很大的發展，在無人駕駛技術中，邊緣計算可以起到道路行程時間的預測，比如預測實時的彎道，事故，行人，自然災害等。在車輛的傳感器探測到數據之后，需要在很短的時間內處理完畢。近年來很多公司在無人駕駛技術中對邊緣計算投入了很大的心血，希望可以依靠邊緣計算確保其公司的車輛以最小的延遲快速的對數據進行處理，并且在一定情況下，在不依賴遠程數據中心的指揮的情形下能夠做出自己的決策。

3.2 邊緣計算與智能家居

近年來隨著物聯網在各行各業的火熱應用，智能家居逐漸走入人們的生活，以小米為代表的公司推出的智能家居產品在各大電子商務應用程序中的銷量居高不下。現階段常用的智能家居產品有安防系統，照明系統，以及各種傳感器產品，這些產品中的數據常常有關于家庭隱私，因此用戶一般不放心存儲于云端。而邊緣計算可以將這些數據存儲在家庭內部的網關之中，減少了數據傳輸鏈路的長度，從而降低數據安全的隱患，使得數據的安全性得以提升。

3.3 邊緣計算的發展待解決的問題

邊緣計算在一些領域已經受到了極大的重視，甚至在一些具體場景下開花結果，但是并沒有廣泛的應用于市場，其中原因便是現階段的邊緣計算還有很多待解決的問題：

3.3.1 邊緣計算的低時延的實現

邊緣計算因其具有低時延的特點在許多領域有廣泛的應用，然而一些特定場景現階段4G網絡的速度不能滿足其要求，即使使用邊緣計算技術，卻仍達不到低時延的效果。隨著5G網絡的發展，相信邊緣計算配合5G網絡的超快速度在不久的將來將會在更多的領域中開花結果。

3.3.2 邊緣節點地址的選取

網絡的邊緣節點是基站，邊緣計算的應用與邊緣節點息息相關，而邊緣節點的選址也涌現出一些問題。在不同地理位置下，人們工作學習生活的方式也不同，，而邊緣節點的位置選取既要能夠滿足網絡服務的低時延，高效率，并且同時還要能夠節省能量，如何選擇邊緣節點的位置使其發揮出邊緣計算的可靠性也是待解決的問題之一。

4 結束語

邊緣計算現階段雖然在一些領域開花結果，但仍沒有廣泛應用于市場，不過隨著5G網絡和AI技術的發展，邊緣計算將會是未來物聯網產業的風口之一，隨著物聯網設備的增長，邊緣計算也將給社會生活帶來更大的活力。