什么是邊緣計算？

邊緣計算是一種新興的計算范式，它指的是用戶處或附近的一系列網絡和設備集成，是用戶在更靠近數據生成位置的地方處理數據，以更快的速度和更大的容量進行處理，從而實時產生更出色的結果。 

在傳統模型中，計算能力集中在本地數據中心。將計算置于邊緣可以讓公司改進他們管理和使用物理資產的方式，并創造新的交互式、人性化的體驗。邊緣用例的一些示例包括自動駕駛汽車、自主機器人、智能設備數據和自動化零售等等。 

邊緣的可能組件 

邊緣設備：我們每天都在使用進行邊緣計算的設備——比如智能揚聲器、手表和電話——這些設備在接觸物理世界的同時在本地收集和處理數據。物聯網 (IoT) 設備、銷售點 (POS) 系統、機器人、車輛和傳感器都可以是邊緣設備。 

網絡邊緣：邊緣計算不需要單獨的“邊緣網絡”，（例如，它可以位于單個邊緣設備或路由器上）。當涉及一個單獨的網絡時，這只是用戶和云之間連續統一體中的另一個位置，這就是 5G 可以發揮作用的地方。 5G 以低延遲和高蜂窩速度為邊緣計算帶來極其強大的無線連接，這帶來了令人興奮的機會，如自主無人機、遠程手術、智慧城市項目等。如果在本地進行計算過于昂貴和復雜，這時，網絡邊緣可能特別有用。 

本地基礎設施：這些用于管理本地系統和連接到網絡，可以是服務器、路由器、容器、集線器或網橋。 

為什么邊緣計算很重要？

今天的大部分計算已經發生在醫院、工廠和零售點等地方的邊緣，處理最敏感的數據。邊緣計算之所以如此令人興奮，是因為它具有改變每個行業和職能部門業務的潛力，從客戶服務，營銷到生產和后臺運營。在所有情況下，邊緣都有助于使業務功能具有主動性和適應性（通常是實時的），從而為人們帶來全新的優化體驗。 

邊緣計算允許企業將數字世界帶入現實世界。將在線數據和算法引入實體店以改善零售體驗。創建工人可以培訓的系統和工人可以向機器學習的環境。 

邊緣計算革命供應鏈： 馬士基

去年幾乎所有行業都有供應鏈中斷，為了幫助簡化其中的運輸部分，丹麥航運巨頭馬士基正在進行轉型，為邊緣計算提供一個例子。 

馬士基 APM 碼頭業務全球首席信息官 Gavin Laybourne 正在采用尖端技術來加速和加強全球供應鏈，與技術巨頭合作，在其碼頭和數千個物聯網設備實施邊緣計算、私有 5G 網絡，以提升馬士基用于跨洋運輸貨物的集裝箱船的效率、質量和能見度。 

Laybourne 常駐荷蘭海牙，負責監管 67 個碼頭，這些碼頭總共處理從數千個港口運來的大約 1500 萬個集裝箱。三年前，他從石油和天然氣行業加入馬士基，從那時起一直負責監督公共云和私有云，將數據分析應用于所有流程。 

“Edge 提供實時計算處理——計算機視覺和決策算法的實時計算，”Laybourne 說。 “我將數據發回云端，我可以承受 5-10 毫秒的處理延遲。” 

他說，將計算能力帶到邊緣可以使數據得到近乎實時的分析——這是供應鏈中的必要條件——而這僅靠云是不可能的。 

Laybourne 一直與微軟在不斷發展的邊緣基礎設施方面密切合作，這將成為許多需要快速訪問數據的行業的關鍵，例如工業和制造業。他公司的一些人專注于移動集裝箱。 

Maersk 轉向邊緣計算是在幾年前進行的一次重大云遷移之后。大多數轉向云端的企業可能會留在那里，Laybourne 預測許多工業集團和制造商將跟隨馬士基走向邊緣。 

“兩三年前，我們將所有內容都放在云端，但我們現在所做的有所不同，”Laybourne 說。 “對我來說，云不是北極星。我們必須有優勢。我們需要機器的實時指令集，然后我們將在數據對時間不敏感的地方使用云技術。” 

Laybourne 的 IT 團隊正在與 Microsoft 合作，將云數據移動到邊緣，在那里集裝箱由自動起重機從船上卸下并轉移到港口的預定義位置。迄今為止，Laybourne 和他的團隊已將大約 40% 的 APM Terminals 云數據遷移到邊緣，目標是到 2023 年底在所有運營的終端中達到 80%。 

正如 Laybourne 所見，此舉使馬士基能夠利用全球供應鏈即將發生的巨變，這一變化將通過增強的數據分析、通過 5G/6G 專用網絡改進的連接以及衛星和行業標準來實現連接端口之間的互操作性。 

作為馬士基邊緣基礎設施的一部分，集裝箱內容可以在抵達碼頭后立即由無數物聯網傳感器進行檢查。在自動將 RFID 移動到臨時位置之前，RFID 也可以被迅速登記并輸入到貨單中。 Laybourne 說，在一些碼頭，此類操作仍然由人執行，貨物記錄在紙上，數據數小時或更長時間無法訪問。 

當然，網絡安全是馬士基的另一項重大舉措，數據互操作性也是如此。 Laybourne 是數字集裝箱航運協會委員會的代表，該委員會正在制定互操作性標準，“因為我們的客戶不想處理紙張。他們希望擁有數字體驗，”他說。

 數字化工作正在順利進行。馬士基使用實時數字工具，例如 Track & Trace 和集裝箱狀態通知、API 和碼頭警報，讓客戶隨時了解貨物情況。 Laybourne 指出，自動化起重機和機器人技術已經消除了過去大部分危險的體力工作，并改善了公司的可持續性和脫碳工作。

 “我們擁有起重機和泊位等自動化資產，然后是如何讓它們更加自主的挑戰。大流行之后，客戶現在開始重新配置他們的供應鏈，”他說，并補充說，下一代自主機器人技術是一個關鍵目標。 “如果你想到能源危機、烏克蘭局勢、通貨膨脹等，公司就會對業務連續性和未來的可持續性合規性產生新的看法。”

 微軟和亞馬遜等頂級供應商正在研究所有行業的邊緣計算用例，而不僅僅是運輸和物流。據 IDC 預測，到 2023 年，超過 50% 的新 IT 基礎設施將部署在邊緣。

 Gartner 將馬士基這樣的實施稱為“云端邊緣”模型。 Gartner 副總裁兼分析師 Sid Nag 表示：“與其說是從云遷移到邊緣，不如說是讓云功能更接近最終用戶。”

 馬士基還在其碼頭建設私有 5G 網絡，最近在波士頓 Verizon 創新中心展示了其計劃藍圖。 Laybourne 認為，正在進行的工作是實現連接性和安全性突破的第一步。

 “這項技術在其連接性方面開放了更多，在我們的一些終端中，我們擁有關鍵任務系統平臺，5G 可以提供的延遲非常好，”他說，并指出它將允許貨物每 10 毫秒（而不是幾周）將數據“呼叫回家”。 “但 5G 和 LTE 的真正突破是我可以確保自己的頻譜。”

 對于馬士基來說，安裝物聯網傳感器和設備也在徹底改變碼頭運營。過去，集裝箱中的貨物必須進行檢查并記錄在紙上。 Laybourne 說，展望未來，整個過程將全部自動化，數據將快速數字化。 

例如，他的數據科學團隊已經為安裝在集裝箱內的計算機視覺設備編寫了算法，以全天候監控貨物并識別并可能防止損壞或變質。

 結合計算機視覺和人工智能的物聯網傳感器的邊緣計算也將為客戶提供他們一段時間以來一直渴望的東西，尤其是在大流行期間：幾乎可以在到達時立即訪問貨物數據，以及自動修復。

 “然后它可以決定是否需要進行干預，例如維護或維修，并將該信息發布給客戶，”首席信息官說，并補充說攝像頭和數據收集設備將安裝在整個終端以監控任何事情，無論是盜竊、丟失貨物或潛在的不安全情況。

 馬士基還一直與人工智能先驅 Databricks 合作開發算法，使其物聯網設備和自動化流程更加智能。該公司的數據科學家在內部建立了機器學習模型，以提高安全性和識別貨物。數據科學家總有一天會用先進的模型來提高效能，使所有流程自動化。

 邊緣計算是卡車運輸的未來嗎？

隨著技術的進步，卡車運輸行業優化運營的機會也在增加。 

卡車運輸的最新技術發展，包括聯邦汽車運輸安全管理局 2017 年電子記錄設備 (ELD) 的要求。各種規模的運營商突然被期望擁有一個先進的系統來監控司機的位置和服務時間。 

作為回應，ELD 供應商開始出現，以滿足新的市場需求。對于云計算模型來說是最可選的，其中遠程收集強制數據，通過互聯網連接傳輸到外部服務器，并在處理后返回給用戶。 

與此同時，ELD 市場出現了另一種技術：邊緣計算。與云計算不同，它將邏輯和數據處理從中央服務器移到網絡的最遠點（或邊緣）。在邊緣計算模型中，數據在最接近其來源的點被收集、處理和分析，然后將結果傳輸到云端以供查看、報告和共享。即使網絡連接不可用，邊緣計算技術也能無縫運行。

 邊緣計算模型為實時數據計算提供了增強功能。通過在源頭完成數據處理，在網絡生態系統的邊緣使用大量節能計算能力，網絡的固有延遲得到顯著改善，數據傳輸要求功率降低。 

遠程信息處理客戶有機會通過新的分布式邊緣計算架構顯著改善性能和用戶體驗。 

在邊緣計算設計的系統中，所有遠程信息處理數據的收集和處理都發生在車輛的駕駛室內。這種離線計算架構比上一代云計算更可靠，后者經常在網絡服務不可用或云服務器出現問題時崩潰。 

要了解邊緣計算的基本原理，請考慮最近云計算失敗的真實示例。 2019 年底和 2020 年初，高通公司和Omnitracs，兩家最大的車隊管理遠程信息處理供應商的客戶，報告經歷過 ELD 中斷，影響了數十萬輛汽車和司機，但是此類事件不會影響邊緣計算遠程信息處理系統，無論云中的網絡連接或服務器是否可用，該系統都會不斷收集和處理駕駛室中的實時數據。因此，車隊經理可以確信來自駕駛員來源的數據是準確且隨時可用的。 

邊緣計算提供了始終支持 ELD 合規性的資源，并具有對車隊運營的完全可見性。通常，當司機經過小區范圍外的偏遠地區時，車隊會失去這種能見度。使用邊緣計算設備，一旦網絡和服務可用，數據就會同步并傳輸到云端以供共享、查看和報告。車隊經理能夠與司機溝通，查看服務時間數據，并實時優化回程機會。 

延遲是請求數據和傳輸開始之間的延遲。駕駛室邊緣計算技術的延遲比 4G LTE 網絡低 15 倍以上。許多傳統車隊管理提供商仍有數十萬臺設備在 3G 上運行，而 3G 速度比 4G LTE 慢兩倍。 

借助駕駛室中的邊緣計算技術，可以通過生物識別技術（指紋或面部識別）保護數據。此外，安全風險也大大降低，因為攻擊者必須同時攻擊多個移動邊緣計算系統才能對企業產生有較大不良的影響。 

通過邊緣計算，傳輸錯誤大大減少。正確設計的邊緣計算 ELD 和車隊管理系統是完全冗余的，所有數據在進入記錄數據庫系統之前都經過積極驗證。 

通過利用當今最先進智能手機的超級計算能力，公司可以獲得更低的 ELD 和車隊管理技術的總擁有成本。購買昂貴、不可靠和專有硬件的日子已經一去不復返了。此外，邊緣計算系統的安裝可以在短短 10 秒內完成，這意味著車隊所有者在安裝硬件時不會讓卡車停運一天或更長時間。 

使用邊緣計算，不再需要鎖定在單個應用程序中的昂貴的專有硬件。系統可以構建在標準的 iOS 或 Android 設備上，以降低成本并改善用戶體驗。 

根據 Gartner 最近的一份報告，目前只有 10% 的企業系統使用邊緣計算，但預計到 2025 年其使用率將增長到 75%。下一代車隊管理系統供應商正在提供邊緣計算。通過采用更快、更可靠、更安全且更實惠的技術，車隊可以專注于真正重要的事情——經營業務和運輸貨物。 

曾志宏Lucas，北科大畢業，新加坡國立大學MBA，上海趨研信息科技聯合創始人，服務于優樂賽供應鏈，GE，Rolls-Royce，JCI，Whirlpool供應鏈部門，致力于貨代行業和國際供應鏈領域流程自動化，智能化和可視化解決方案，AI+軟件機器人RPA，以及數字供應鏈，智慧物流等的推廣和傳播 (Wechat: 1638881963)。