3000字11张图硬核科普：什么是边缘计算？与云计算有什么联系和区别？

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随着近年来云计算的兴起，还有一个名词也渐渐走入公众的视野，那就是边缘计算。

其实云计算和边缘计算两者是不一样的概念，边缘计算是因为物联网技术的发展，催生出了边缘计算。

那么边缘计算到底是个什么样的技术，它背后的原理是啥？和云计算又有什么区别？

今天瑞哥用图解的形式来大家揭开边缘计算的神秘面纱！

什么是边缘？

如果你一直在关注物联网 (IoT)技术，那么对一些术语有所了解，比如：边缘分析、边缘计算、边缘处理……

边缘这个术语在物联网世界中看起来非常常见，边缘其实是一个非常简单的概念，就是一个位置，你可以看作是数据的来源，比如收集温度数据的物联网传感器就是边缘。

边缘的价值是数据，在很多情况下是实时数据，边缘的大部分数据都是在本地处理的，其余数据可以传递到数据中心进行进一步计算和存储，如果没有数据，就不是边缘。

什么是边缘计算？

边缘计算创造了一个时代，你可以在单击播放按钮的一秒钟内观看视频，阿里、腾讯、谷歌、亚马逊、微软等科技巨头都依赖边缘计算，来达到几毫秒的速度向世界各地的人们提供他们的内容、服务和媒体。

边缘计算是微型数据中心的网状网络，可在本地处理或存储关键数据，并将所有接收到的数据推送到中央数据中心或云存储库。

边缘计算是一种将地理分布与云技术相结合的方法，边缘数据中心可以通过在地理位置上更接近您需要的数据源来帮助解决延迟问题。

边缘计算是一种分散式计算架构，而不是集中式计算模型（云计算）。

边缘计算如何工作？

传统的 IT 基础设施需要跨长距离和多个网络连接传输数据，这可能需要大量带宽和硬件，边缘计算使计算和存储资源更接近数据的生成位置，从而缩短了数据传输的距离。

它无需将数据发送到云端，或将其推送到中央数据中心，而是允许在靠近最终用户的物理位置实时处理应用程序，可以想象一下 CDN，CDN 也是边缘计算的一种衍生。

通过使用虚拟化技术和软件定义的存储，边缘计算使用户能够通过安装在边缘服务器上的软件部署和运行他们的应用程序，同时确保高可用性。

边缘计算优势

• 数据隐私：通过边缘计算，数据可以保留在其生产、使用和所属位置
• 成本：减少数据传输和中央存储可显着降低网络和云成本
• 数据速度：在设备上直接处理，而不是向云发送数据并处理来的更快
• 离线能力：使用边缘计算，设备独立于网络/云连接运行，因此应用程序可以运行着，离线能力强
• 去中心化边缘：边缘设备可以直接相互通信，这种分散的边缘计算方法更有效，因为距离短，并且可以组合多个设备的功率和信息，增加了弹性。
• 安全⭐：当连接的设备数量增加时，会增加被攻击的可能，传统的云计算是集中式的，更容易受到 DDoS 攻击和断电，边缘计算跨设备和数据中心分布处理、存储，这使得任何单一中断都难以摧毁网络，此外，边缘计算过滤掉敏感信息并仅传输非敏感数据以进行进一步处理，以遵守严格的安全性和合规性。由于在传输过程中截获的数据较少，因此更容易实施安全协议。

边缘计算使用场景

1、交通

在交通方面，边缘计算的典型应用就是自动驾驶。

自动驾驶车辆配备了各种类型的传感器，从摄像头到雷达再到基于激光雷达的系统，这些传感器帮助汽车能够正常运行。

自动驾驶汽车可以利用边缘计算通过这些传感器在离车辆更近的地方处理数据，从而节省宝贵的处理时间。

2、卫生保健

随着科技的发展，卫生保健也出现了好多高科技的产品，比如常见的健身追踪器、血糖监测仪、智能手表、智能手环等。

这些产品可以在本地分析健康数据，比如睡眠、心率等，不需要连接到云端进行处理，医生可以在线上对患者进行评估，并按需提供有关他们健康状况的反馈。

3、制造业

现在的工厂跟以往传统的工厂不同，传统工厂依赖的是人，而现在的工厂大多数是智造类，依赖的是机器，机器最核心的就是传感器，工厂可以使用多个个配备传感器并连接到边缘设备的机器人来完成需要大量人力才能完成的任务。

边缘计算可以给现代制造业带来更快的制造工作流程、更灵敏的响应变化，这就是工业物联网。

4、智慧农业

在中国可能智慧农业正在起步中，但是在欧美发达地区，特别是美国中西部，地广人稀，如果没有智慧农业，那么美国的农业就很难供应，因此其智慧农业技术还是很强的。

智能农场可以使用传感器来监测土壤状况、温度和天气状况，然后，边缘计算可以快速为农民提供详细的数据，数据在本地处理。

而且现在也出现了用于喷洒和除草的机器人，他们通过传感器分析土壤状况利用边缘计算和网络技术使得产量变得更高。

近年来，中国的物联网技术不断攀升，国家对于农业这块投入的也非常大，越来越多的科技产品走向农业，使得中国的农业智慧性不断提升，相信不久的将来，世界智慧农业一定看中国。

5、能源和电力

能源和电力是应用边缘计算最广泛的，因为在能力和电力行业，传感器就是心脏，每个系统都会有非常多的传感器，时刻传输压力和湿度的数据。一般情况下能源的开采都是在偏远地区，试想一下，如果发生异常情况（例如油管过热）并且没有引起注意，则可能会发生灾难性的爆炸。

所以通过边缘计算分析各个传感器的数据，不仅可以监控能力开采的情况，还可以减少灾难事件的发生。

6、零售业

智能零售应用边缘计算已经不是一件新鲜的事，不过这个是在中国才能感受到，全世界，中国在无人支付这块可谓是全球第一，无人能比！

在中国的大街小巷、各个商场，各种人脸支付，无人零售商店数不胜数，店内的摄像头和传感器会识别顾客并登记他们挑选要购买的商品，这些其实都是边缘计算的功劳。

边缘计算和云计算的比较

云计算

云计算依靠远程服务器网络在异地存储和使用数据，可以同时向大量人提供数据，不需要维护自己的基础架构。

边缘计算

边缘计算不依赖于数据中心或云，计算更接近数据源，最大限度地减少距离带来的损耗，当出现问题时，故障排除也很简单。

两者比较

• 云计算的目的事克服本地存储的限制，可以按需数据存储和计算，改变了企业和个人处理 IT 资产的方式。
• 边缘计算主要点在于数据发送到云端之前分析相关数据，可以节省带宽，也可以提高数据的安全性。

两者使用的场景不一样，但是边缘计算最终的目的地还是云计算，所以两者结合才是一张王牌。

在现在的边缘计算市场中，像国内的阿里、腾讯、华为都是顶尖提供商，国外的像西门子、思科、IBM、亚马逊、微软等都在实施边缘计算。

总结

从可穿戴设备到无人驾驶再到机器人，物联网设备正蓄势待发，数据增长也在以惊人的速度猛增，尤其是随着 5G 技术的起飞，使得科技领域的格局在慢慢变化。

边缘计算是 现代 IT 网络架构的一种创新的、革命性的方法，计算处理去中心化并在靠近数据源的网络“边缘”执行它，数据不再发送到云或任何单个数据处理中心，而是被发送到靠近传感器或生成此数据的设备数据源，极大的提高了数据的处理速度，节省了大量的带宽，还提高了数据的安全性。

边缘计算应用的范围特别广，甚至是随处可见，比如无人驾驶、智慧工厂、智慧农业、智慧能源、无人零售等。

边缘计算目前处于起步阶段，但是未来非常可期！

本文完~