（文章來源：網(wǎng)絡整理）

大數(shù)據(jù)時代下，數(shù)據(jù)的爆發(fā)式增長是信息科學主旋律，隨著萬物互聯(lián)趨勢不斷加深，數(shù)據(jù)的增長速度遠遠超過了網(wǎng)絡帶寬的增速。同時，智能制造、無人駕駛等眾多新型應用對延遲提出了更高的要求。邊緣計算（edge computing）作為一種新的計算模式，使數(shù)據(jù)在源頭附近就能得到及時有效的處理，滿足實時性、降低帶寬和隱私保護等需求。

目前，邊緣計算還沒有一個嚴格統(tǒng)一的定義，研究者們從不同視角來理解邊緣計算。筆者認為，邊緣計算是指在網(wǎng)絡邊緣執(zhí)行計算的一種新型計算模式，包括兩個部分：下行的云服務和上行的萬物互聯(lián)服務。邊緣計算中的“邊緣”（edge）指從數(shù)據(jù)源到云計算中心路徑之間的任意計算、存儲和網(wǎng)絡資源。可以把這條路徑上的資源看作是一個“連續(xù)統(tǒng)”（continuum），根據(jù)應用的具體需求和實際場景，邊緣可以是這條路徑上的一個或多個資源節(jié)點。

邊緣計算中的“邊緣”與數(shù)據(jù)中心相對，它的含義貼近這樣幾個意思?？梢员硎揪W(wǎng)絡距離近。由于網(wǎng)絡規(guī)?？s小，帶寬、延遲、抖動等不穩(wěn)定因素都易于控制與改進。還可以表示為空間距離近。這意味著邊緣計算資源與用戶處在同一個情景之中，為用戶提供個性化的服務。空間距離與網(wǎng)絡距離有時可能并沒有關聯(lián)，但應用可以根據(jù)自己的需要來選擇合適的計算節(jié)點。

邊緣計算是一種新的計算模式，它能使數(shù)據(jù)在源頭附近得到及時有效的處理。與傳統(tǒng)的云計算模式相比，邊緣計算模式不單在靠近數(shù)據(jù)中心的節(jié)點上進行處理，而且還能繞過網(wǎng)絡帶寬與延遲的瓶頸，在數(shù)據(jù)傳輸過程中的每一個節(jié)點上執(zhí)行數(shù)據(jù)處理。

邊緣計算模型是一種分布式計算系統(tǒng)，并且具有彈性管理、協(xié)同執(zhí)行、環(huán)境異構以及實時處理等特點。邊緣計算包括以下三個關鍵內容：（1）應用程序/服務功能可分割：可以應用到邊緣計算模型的應用程序或服務需要滿足可分割性，即對于一個任務可以分成若干個子任務并且任務功能可以遷移到邊緣端去執(zhí)行；（2）數(shù)據(jù)可分布：數(shù)據(jù)可分布性既是邊緣計算的特征也是邊緣計算模型對待處理數(shù)據(jù)集合的要求。邊緣數(shù)據(jù)的可分布性是針對不同數(shù)據(jù)源而言的，不同數(shù)據(jù)源來自于數(shù)據(jù)生產(chǎn)者所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)；（3）資源可分布：邊緣計算模型中的數(shù)據(jù)具有一定的分布性，因此，執(zhí)行邊緣數(shù)據(jù)所需要的計算、存儲和通信資源也要具有可分布性。

邊緣計算是否有價值，取決于基于邊緣計算的關鍵應用場景。只有通過邊緣計算的應用實例化，才能發(fā)現(xiàn)邊緣計算在發(fā)展中所遇到的各種挑戰(zhàn)和機遇。這里我們列舉幾個邊緣計算能幫助解決痛點的主要場景：

智慧城市未來智慧城市的基礎設施建設將進一步呈現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)化，無數(shù)傳感器設備將安裝在城市中的每個角落。智慧城市信息源包括靜態(tài)數(shù)據(jù)、城市車輛和人員的流動、能源消耗、醫(yī)療保健等實時數(shù)據(jù)。智慧城市必須利用不同領域的大數(shù)據(jù)，進行分析計算、預測、異常情況檢測，以便于政府采取更早或更好的決策。智慧城市的解決方案還需要一種全面的方法來處理智慧城市數(shù)據(jù)安全和用戶的隱私保護問題。

智慧城市依靠單一的集中處理方式和云計算模型無法應對所有問題。根據(jù)邊緣計算模型中將計算最大程度遷移到數(shù)據(jù)源附近的原則，用戶需求將在計算模型上層產(chǎn)生并且在邊緣進行處理。因此，邊緣計算可作為云計算在網(wǎng)絡邊緣的延伸，對城市產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和個人隱私數(shù)據(jù)進行高效和安全的處理，幫助政府及時作出決策，提高城市公民的生活質量。

智能制造智能制造是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統(tǒng)，它在制造過程中能進行智能活動。工業(yè)4.0是基于現(xiàn)代信息技術和互聯(lián)網(wǎng)技術興起的產(chǎn)業(yè)，其核心就是通過信息物理系統(tǒng)（Cyber Physical System，CPS）實現(xiàn)人、設備與產(chǎn)品的實時連通、相互感知和信息交互，從而構建一種高度靈活的智能化和數(shù)字化的智能制造模式。CPS通過人機交互接口實現(xiàn)和物理進程的交互，使物理系統(tǒng)具有計算、通信、精確控制、遠程協(xié)作和自治功能。根據(jù)邊緣計算的定義，CPS也需要邊緣計算。物理系統(tǒng)通常位于特定工業(yè)系統(tǒng)的邊緣，而該邊緣同時具有計算、通信以及本地感知數(shù)據(jù)的存儲能力正是邊緣計算的基本特征。

智能交通智能交通將先進的通訊技術與交通技術相結合，解決城市居民的出行問題。智能交通系統(tǒng)對監(jiān)控攝像頭和傳感器收集的數(shù)據(jù)進行實時分析，并自動做出決策。隨著交通數(shù)據(jù)量的增加，用戶對交通信息的實時性需求也在提高，若將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆朴嬎阒行?，將造成帶寬浪費和延時，也無法優(yōu)化基于位置識別的服務?；谶吘売嬎愕闹悄芙煌夹g為上述諸多問題提供了較好的解決方案。

安全性是在無人駕駛系統(tǒng)或自動駕駛系統(tǒng)中最重要的問題。雖然云端具有較強的計算能力，但是如果將實時采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到云端處理，再將結果反饋到車載控制系統(tǒng)來實時監(jiān)測車輛的狀態(tài)，那么在突發(fā)事故中將存在致命的延遲，這也是自動駕駛汽車還未被廣泛采用的原因之一。邊緣計算利用本地車載端的計算能力進行數(shù)據(jù)處理，同時利用云端的計算能力，建立車載端數(shù)據(jù)模型，將提高事件分析的準確性，提高智能交通系統(tǒng)的安全性。

基于保險單規(guī)定，保險公司必須報銷流感病人部分醫(yī)療消費。保險公司可以分析流感爆發(fā)期問感染人數(shù)，將治愈流感所花費的成本作為調整下一年保單價格的重要依據(jù)。而且，如果患者愿意分享，保險公司可根據(jù)患者電子病歷提供個性化的醫(yī)療政策?？梢姡瑥臏p少操作成本和提高利潤的角度，大多數(shù)參與者可以利用協(xié)同邊緣來獲益。個人病例信息作為源數(shù)據(jù)，醫(yī)院負責源數(shù)據(jù)的收集，對于社會醫(yī)療健康而言，醫(yī)院可以提前做好資源的分配以提高服務效率。
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