隨著算力的發展,邊緣智能在終端節點的部署越來越廣泛,邊緣AI與云端中心分離的分布計算模式已成為未來物聯網計算發展的一個重要方向。隨著通信技術發展,邊緣計算基礎設施建設不斷得到加強,為邊緣智能提供了更多的創新應用空間。同時,隨著芯片制程的不斷(duan)推進,邊緣計(ji)算芯片的性能(neng)(neng)獲得大幅提升(sheng),從(cong)而助益邊緣智能(neng)(neng)算力的提升(sheng)。另外,邊緣計(ji)算領(ling)域(yu)的初創企業(ye)日益備受投(tou)資機構青睞(lai),資本的加(jia)(jia)持(chi)將加(jia)(jia)快邊緣智能(neng)(neng)發展(zhan)。相關利好(hao)將促進邊緣智能(neng)(neng)普及,推動邊緣計(ji)算提質增效:
根據數(shu)據統計(ji),大約1/4的(de)(de)物(wu)聯(lian)網(wang)設(she)(she)備依靠電(dian)池(chi)供(gong)電(dian),而(er)且(qie)這個比例仍在不斷提(ti)升,有預(yu)測認(ren)為(wei),到2030年,接近半(ban)數(shu)的(de)(de)物(wu)聯(lian)網(wang)系統都將(jiang)主要依靠電(dian)池(chi)供(gong)電(dian);同時物(wu)聯(lian)網(wang)設(she)(she)備對成(cheng)本極為(wei)敏(min)感,如(ru)果將(jiang)設(she)(she)備投入使用的(de)(de)成(cheng)本減半(ban),則其(qi)銷售額或(huo)不止翻番。因此,無論從(cong)供(gong)電(dian)環境(jing)還是從(cong)使用成(cheng)本出發,大幅降低(di)功耗(hao)都至關(guan)重要。TinyML已(yi)成(cheng)為(wei)邊緣智能發展的(de)(de)重要方向,邊緣計(ji)算(suan)的(de)(de)功耗(hao)有望不斷降低(di)。TinyML融合(he)了物(wu)聯(lian)網(wang)、機器(qi)學習、邊緣計(ji)算(suan)等技術,將(jiang)智能下沉到終端設(she)(she)備,有效提(ti)高了物(wu)聯(lian)網(wang)設(she)(she)備的(de)(de)數(shu)據處理效率與速度,眾(zhong)多企業已(yi)入局TinyML領域,其(qi)未來發展空間巨大。
邊(bian)緣(yuan)(yuan)計(ji)算的(de)(de)使用(yong)(yong)者不(bu)僅(jin)包括IT工(gong)程(cheng)師,還(huan)包括OT運(yun)營(ying)人員。OT團隊往往缺乏IT專業(ye)知識來實施部署邊(bian)緣(yuan)(yuan)計(ji)算,IT團隊則又往往缺乏對工(gong)藝和運(yun)營(ying)的(de)(de)理(li)解(jie),難以(yi)構(gou)建和完善滿足(zu)業(ye)務(wu)流程(cheng)的(de)(de)創新(xin)應用(yong)(yong)程(cheng)序。為了(le)做到將復雜留(liu)給(gei)自(zi)己,把簡單交給(gei)用(yong)(yong)戶,邊(bian)緣(yuan)(yuan)計(ji)算平臺需要提供低代碼能力,將編程(cheng)和使用(yong)(yong)過程(cheng)極致(zhi)簡化,促進IT與OT無縫銜接,這將促進邊(bian)緣(yuan)(yuan)控制器更加簡化,加速邊(bian)緣(yuan)(yuan)計(ji)算普及。
邊緣硬件設備(bei)將更(geng)小型化、智能化
邊(bian)(bian)緣(yuan)設(she)備(bei)(bei)占(zhan)用(yong)空間的(de)(de)大(da)(da)(da)小也是邊(bian)(bian)緣(yuan)智(zhi)能(neng)發(fa)(fa)展(zhan)的(de)(de)一個(ge)重要限制因素。更(geng)小、更(geng)緊(jin)湊的(de)(de)外形尺寸,往往意味著邊(bian)(bian)緣(yuan)設(she)備(bei)(bei)更(geng)易被安裝,如智(zhi)能(neng)手表、智(zhi)能(neng)眼鏡、智(zhi)能(neng)耳標(biao)/腳環(huan)等(deng)場景,對邊(bian)(bian)緣(yuan)計算產(chan)品的(de)(de)尺寸非常敏感(gan)。同時,計算芯(xin)片(pian)目前的(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)仍(reng)遵循摩爾定律,FreeRTOS、RT-Thread和(he)LiteOS等(deng)各種新型(xing)操作(zuo)系(xi)統大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)提升(sheng)了設(she)備(bei)(bei)的(de)(de)數據處理能(neng)力(li);微型(xing)機(ji)器(qi)學習TinyML使得(de)工程師們在mW功率范(fan)圍以(yi)下的(de)(de)設(she)備(bei)(bei)上(shang)有(you)望實現(xian)機(ji)器(qi)學習,邊(bian)(bian)緣(yuan)設(she)備(bei)(bei)有(you)望愈(yu)發(fa)(fa)智(zhi)能(neng)。
雖然邊(bian)(bian)緣(yuan)計算(suan)脫(tuo)胎(tai)于(yu)嵌入式系(xi)(xi)統,但邊(bian)(bian)緣(yuan)計算(suan)與(yu)嵌入式系(xi)(xi)統已有本質不同。嵌入式系(xi)(xi)統是(shi)指軟硬件(jian)關系(xi)(xi)非常緊密(mi)的(de)一類“計算(suan)機”系(xi)(xi)統,邊(bian)(bian)緣(yuan)計算(suan)將兩者(zhe)解耦,部署更(geng)快,可隨時(shi)升級、按需更(geng)新,彈性更(geng)強(qiang)大。大部分邊(bian)(bian)緣(yuan)計算(suan)產品將無線通信作為(wei)標配,使得邊(bian)(bian)緣(yuan)設備的(de)安裝位置、邊(bian)(bian)緣(yuan)計算(suan)的(de)使用場景等都更(geng)為(wei)靈活多(duo)樣(yang)。
邊緣計算(suan)網關(guan)進入加(jia)速發展階段
邊緣計(ji)算網(wang)(wang)關(Edge-Gateway)簡稱邊緣網(wang)(wang)關,是一種(zhong)可(ke)以在設備上運行本(ben)地計(ji)算、消息通信、數據(ju)緩存(cun)等(deng)功能(neng)(neng)的工業智能(neng)(neng)網(wang)(wang)關,可(ke)在不(bu)聯網(wang)(wang)的情況實(shi)現(xian)設備的本(ben)地聯動以及數據(ju)處理分析。邊緣計(ji)算網(wang)(wang)關接口豐富,支(zhi)(zhi)持(chi)海量數據(ju)采集和(he)清(qing)洗(xi),支(zhi)(zhi)持(chi)MQTT協議和(he)多種(zhong)工業通訊規(gui)約,支(zhi)(zhi)持(chi)web配置(zhi)(zhi)方式及云端遠程配置(zhi)(zhi)。隨(sui)著邊緣智能(neng)(neng)應用場(chang)景不(bu)斷豐富,邊緣計(ji)算網(wang)(wang)關正逐漸(jian)從起步階段進入加速發展階段。
與傳統的(de)(de)(de)計算架構相比,邊(bian)(bian)(bian)(bian)緣(yuan)計算的(de)(de)(de)架構有(you)其(qi)獨特性(xing),傳統服(fu)務器或難以滿足邊(bian)(bian)(bian)(bian)緣(yuan)計算環境下的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求。一(yi)是(shi)邊(bian)(bian)(bian)(bian)緣(yuan)環境通常(chang)高(gao)(gao)溫、高(gao)(gao)濕(shi)、高(gao)(gao)塵,電壓受限(xian),不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)地方會有(you)直(zhi)流(liu)電、交流(liu)電,空間、承重、布(bu)線等都有(you)受限(xian)的(de)(de)(de)可能(neng),甚至部分環境下不(bu)能(neng)插網(wang)(wang)線,只能(neng)用(yong)無(wu)(wu)線方式進行(xing)網(wang)(wang)絡連接。二是(shi)面臨應用(yong)生態的(de)(de)(de)考驗,大(da)多數(shu)(shu)應用(yong)要(yao)(yao)同(tong)(tong)時(shi)應用(yong)在(zai)邊(bian)(bian)(bian)(bian)緣(yuan)和數(shu)(shu)據中(zhong)(zhong)心,對延時(shi)和成本非(fei)常(chang)敏感,此外(wai),還要(yao)(yao)實時(shi)了解邊(bian)(bian)(bian)(bian)緣(yuan)的(de)(de)(de)應用(yong)和服(fu)務運(yun)行(xing)情況,并做到無(wu)(wu)縫的(de)(de)(de)云邊(bian)(bian)(bian)(bian)協同(tong)(tong)和融合。三是(shi)數(shu)(shu)據保護的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求更高(gao)(gao),由于邊(bian)(bian)(bian)(bian)緣(yuan)服(fu)務器沒有(you)放在(zai)數(shu)(shu)據中(zhong)(zhong)心,無(wu)(wu)專人看護,沒有(you)進出限(xian)制(zhi),如何防范潛(qian)在(zai)的(de)(de)(de)網(wang)(wang)絡攻擊,同(tong)(tong)時(shi)確保數(shu)(shu)據的(de)(de)(de)一(yi)致(zhi)、高(gao)(gao)可用(yong)、無(wu)(wu)泄露,就變得更加重要(yao)(yao)。四是(shi)當邊(bian)(bian)(bian)(bian)緣(yuan)服(fu)務器放在(zai)最邊(bian)(bian)(bian)(bian)緣(yuan)的(de)(de)(de)地方,通常(chang)缺少非(fei)常(chang)專業的(de)(de)(de)IT運(yun)維(wei)(wei)人員,因此需(xu)要(yao)(yao)做到自動化的(de)(de)(de)無(wu)(wu)人運(yun)維(wei)(wei)、全(quan)方位運(yun)維(wei)(wei)和智能(neng)運(yun)維(wei)(wei)。因此,邊(bian)(bian)(bian)(bian)緣(yuan)服(fu)務器定制(zhi)化日益凸顯其(qi)重要(yao)(yao)性(xing)。