边缘计算与物联网关系研究论文

边缘计算（Edge Computing）是一种分布式计算架构，旨在将计算、存储和网络资源尽可能地接近数据的来源和终端设备，以提高数据处理的速度和效率，减少传输数据的延迟和网络带宽的消耗。与传统的云计算模型不同，边缘计算将计算放在离数据源更近的地方，例如在传感器、路由器或智能手机上。这种模型允许实时数据分析和响应，并在数据本地处理时减少数据的传输。边缘计算的优点包括更快的响应时间、更高的数据安全性和隐私性、减少网络带宽的需求以及降低了与云服务交互的成本。边缘计算的应用场景非常广泛，包括智能家居、智能工厂、智能城市、医疗保健、农业等领域。

边缘是物联网时代竞争的核心吗？ 近两年来，在云服务提供商、电信运营商、系统服务商等多方的推动下，众多物联网操作系统相继诞生，既说明了物联网发展势头的火热，也展现出物联网发展技术路线的差异化，仍然处于一个集体 探索 时期。物联网虽然被普遍看好，但一直以来发展速度低于前些年的发展预期。一些厂商把目光投向了边缘侧，边缘计算成为行业热词。当边缘计算遇上物联网，能否成为撬动物联网发展的“钥匙”？ 边缘计算为物联网破局带来新可能 麦肯锡在2021年11月发布的《物联网：抓住加速机遇》报告中预测，到2030年，物联网将在全球创造万亿至万亿美元的经济价值，中国将占全球物联网经济价值的26%左右。但是物联网发展仍然面临着众多“逆风因素”，包括“互操作性差”、“安全性不高”、“成本居高不下”和“用户的数据和隐私面临威胁”等。 边缘计算的出现似乎为解决这些发展阻碍带来了生机。当把计算能力下沉到边缘侧，可以就近分析处理数据，这样做会带来多重好处： 1、边缘计算拥有更快的响应时间，数据存储和计算能力被分散布置在本地，数据无需往返于本地和云端，因此可以减少延迟并加快响应速度。 2、边缘计算可以降低企业的成本。与云中心设备相比，由本地设备进行数据存储与处理的成本更低，一方面，边缘计算减少了对带宽资源和云中心计算资源的占用，另一方面，边缘计算可以提高应用程序的运行效率，降低能耗。 3、边缘计算设备可以自主收集、存储并使用数据，有效地避免用户个人隐私等敏感数据被上传到云中心而引发的数据安全问题。 4、边缘计算对云端的依赖性低，可以有效降低单点故障率。万一断网，也可以正常工作。 5、更关键的是，边缘设备可以使现有设备和新兴IoT设备互联互通，对现有设备的通信协议进行转换，就能与新兴IoT设备进行高效交互。在这种方式下，企业无需对现有设备进行更新设计，也能接入IoT平台，以较低的成本实现生产力的大幅提升。 一些厂商已经看到了边缘计算的巨大趋势，通过开发边缘计算操作系统，创建开放的平台生态，提供完善的应用开发工具给予开发者，逐渐推动物联网往边缘计算靠拢，促使边缘计算推动物联网应用长尾时代的到来。 物联网算力从云、端走向边缘 在物联网操作系统研发中，大部分厂商从“端-边-管-云”各层次构建物联网基础设施。物联网被认为是互联网时代向万物互联的一个延展，会充分继承互联网时代的计算存储和通信能力，从人人互联转向人与万物互联，正因如此，人工智能技术将得以在物联时代快速发展。因此IoT的定义越来越多被AIoT这个概念所取代。 在现实世界中，物联网端设备存储和计算能力往往十分有限。那么随着物联网发展，到底是应该让端设备更加智能，具备必要的算力和通信能力，并将所产生的信息和数据通过5G或NBIoT等途径直接回传到云数据中心，还是物联网端设备不需要太多的算力存储，窄带通信能力即可满足绝大多数场景，应该由边缘为这些端设备提供算力存储和宽带通信能力？ 以翼辉信息为代表的一些操作系统厂商认为未来应向“强边弱端”发展。互联网的边缘计算节点就是各类端设备的上游节点，应由边缘为这些端设备提供算力存储和宽带通信能力，其与端设备之间通过近距通信协议，来保持端设备的高并发、低延时、低功耗的工作特点，简单说就是让互联网做互联网擅长的工作，物联网做物联网擅长的工作，二者通过边缘计算节点来接驳，让两个网发挥各自优势，连通协作。 翼辉今年推出智能边缘计算操作系统——爱智操作系统EdgerOS，把边缘侧的算力动态共享、分配、实时计算，主要交由部署在边缘侧的智能边缘计算机来处理，可以更好的满足物联网实时、安全、降低成本等需求。智能边缘计算机就相当于一个小服务器，不仅实现了周边设备和异构网络互通互联，还承担着大量的算力工作，当算力主要在边缘处理，端设备不再需要具备很强的算力，也为用户减轻了相应的负担。 很多物联网节点如灯泡等本身没什么算力，爱智通过智能边缘计算设备能保持跟节点的长时间连接，并把较强的算力包括AI的算力分享给这些较弱的节点，那么有了算力和资源，这些节点就会充满想象力，同时极大地降低智能设备的开发成本，实现基于真实场景的智能应用。 翼辉拥有十多年的嵌入式系统设计经验，企业在嵌入式领域的成功，对端设备应用场景的理解，促使其更加坚定的相信边缘计算的重要性，边缘为端设备应提供算力存储和宽带通信能力，端和边应形成一个有机体，各司其职，不转嫁冗余成本到用户层面。 开发者们把目光投向了边缘计算 基于边缘计算操作系统开发物联网应用正在吸引国内开发者的目光 。在正在开展的“2021爱智先行者”征文活动中，技术社区内的开发者们纷纷利用搭载着 EdgerOS 的智能边缘计算机精灵一号（Spirit 1），进行了各种智能家居的DIY研发，例如人脸识别门禁、智能光照传感器、智能红外温度传感器、手势控制智能灯、智能监控设备、智能甲醛检测器、智能变频电热毯等，利用几天时间使用低代码即可开发一款物联网应用。 爱智打造了一个高性能的 JavaScript 运行时引擎，可以使用简单高效、易学易用的 JavaScript 和 TypeScript 等互联网技术栈来开发物联网应用。此外，爱智提供了功能非常丰富的开发框架，包括APP框架、流媒体框架、AI框架、设备管理框架等。 由于爱智是一个开放的智能边缘计算操作系统，开发者可以在物联网应用开发中使用各种品牌、各种型号的硬件设备。例如，当前市场上有很多品牌的智能灯泡，但是通常需要搭配厂家的网关设备才能使用。因为爱智操作系统的开放性，可以支持不同品牌的智能设备。开发者使用Spirit 1和自主选择的智能灯泡，不到 30 分钟即可在寒冷的冬季来临之前为自己研发一个“关灯神器”。 开发者们可以利用Spirit 1或者其它智能边缘机，搭载EdgerOS，实现各种想象丰富场景下、大量长尾应用的研发。

边缘计算是一种新型的计算模式，通俗地说，就是把计算和存储的处理能力尽可能地靠近数据源头，让数据在离数据产生地更近的地方被处理，减少数据传输的时间和带宽占用，提高处理效率和实时性。边缘计算可以将计算和存储资源分布在网络边缘的设备上，如智能手机、路由器、工业控制器等，使得设备之间可以进行协同计算和智能决策。在物联网等分布式系统中，边缘计算可以发挥重要作用，实现更快、更可靠、更安全的数据处理和交互。边缘计算的发展可以提高物联网的效率和智能化水平，推动产业升级和数字化转型。