说到边缘计算,很多人认为和物联网是从属关系,与云是互斥的关系。事实上,这三者是不同的概念,但互相之间高度关联。
边缘计算和云是“作战部队”和“司令部”的关系,边缘计算与云计算形成云边协同,放大边缘与云的价值。“司令部”是什么,是做分析、决策的,“作战部队”是什么,是近敌作战的,执行“司令部”的命令,并将获取的情报传回给“司令部”。
1.边缘端与云
一个司令部会有若干作战部队,一个云也会管辖多个边缘计算平台,与章鱼“1个大脑+N个小脑+无数神经末梢”结构极为相似,各式各样的边缘计算节点是神经末梢,采集到海量数据后,将需要实时处理的小规模、局部数据就近在边缘计算平台上完成,而复杂、大规模的全局性任务则交由中心云汇总和深入分析,中心云与边缘计算平台统一管控、智能调度,进而实现算力的优化分配。
章鱼拥有巨量的神经元,但有60%分布在章鱼的八条腿(腕足)上,脑部却仅有40%,也就是说:章鱼是用“腿”来思考并就地解决问题的。
云计算擅长全局性、非实时、长周期(就是需要很多时间)的大数据处理与分析,能够在长周期维护、业务决策支撑等领域发挥优势;云计算通过大数据分析优化输出的业务规则或智能模型可以下发到边缘侧,边缘计算基于新的业务规则或模型运行。
边缘计算更适用于局部性、实时、短周期数据的处理与分析,能更好地支撑本地业务的实时智能化决策与执行。边缘计算既靠近执行单元,更是云端所需高价值数据的采集和初步处理单元,可以更好地支撑云端应用。
边缘计算与云计算需要通过紧密协同才能更好地满足各种需求场景的匹配,从而放大边缘计算和云计算的应用价值。
边缘计算与云计算之间不是替代关系,而是互补协同关系,边缘计算不是单一的部件、单一的层次,在边缘计算中也存在基础设施、平台和应用,也有EC-IaaS、EC-PaaS、EC-SaaS。云和边缘计算可以通过基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)、软件即服务(SaaS)各层面的全面协同,实现资源协同、服务协同、应用协同等。
2.边缘计算与物联网
物联网在边缘计算的相关研究论文中成为热词的第一名,反映出边缘计算和物联网之间紧密的关系。物联网技术的发展越是成熟,对于边缘计算的技术需求就越强烈。
物联网是将万物连接在一起的互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络,通过物上的信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,实现的是人—机—物在任何时间、任何地点的互联互通。
边缘计算是在靠近物或数据源头的一侧,采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台,就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起,产生更快的网络服务响应。
物联网会产生大量的数据,这些数据需要经过处理和分析才能使用。要处理和分析这些数据,就需要网络、计算、存储和系统承载这些能力。实现这些能力有两种办法:一种是发到数据中心处理,也就是云上加工处理;另一种是就近加工处理,即边缘计算。
边缘计算是为物联网就近提供服务的工具。边缘计算将使计算服务更接近最终用户或数据源,如物联网设备。可以在设备所在的边缘收集和处理物联网数据,而不采用将数据发回数据中心或云端来帮助识别的模式,从而更快地展开行动,如异常检测、进行预测性维护。
物联网利用边缘计算提供的计算能力可以实时、快速地分析数据,这项能力正因信息技术的进步而变得日益宝贵。
边缘计算与物联网合作共建,支撑生产进一步智能化。物联网系统重点负责物联网感知层涉及的现场设备与传感器的安装部署、现场网络的搭建,以及上层业务应用的建设。物联网主要是以采集数据为主,提供数据采集、协议解析等能力,边缘计算平台提供生产现场大数据与智能应用的计算、服务能力,生产现场部署的边缘计算节点从物联网系统接入数据,运行云端下发的智能模型,实现生产现场的实时智能分析,充分发挥云边协同的优势,支撑智能物联网建设。
目前,油气行业正处于数字化转型、智能化发展阶段,油气生产业务正在进行全业务融合和智能化提升,并适时地引入了边缘计算,提升油气生产现场的远程操控水平,从而降低安全风险,提高采收率,实现油田少人值守、降本增效。