如今,5G已大規(guī)模商用,人工智能正突飛猛進,邊緣計算技術也迎來快速發(fā)展。據(jù)IDC數(shù)據(jù)顯示,未來超過50%的數(shù)據(jù)需要在邊緣側(cè)進行存儲、分析、計算,到2024年全球邊緣計算市場將達到2506億美元。邊緣計算作為2020年新興技術趨勢的佼佼者,正日益趨向成熟,賦能各行各業(yè),成為支撐新基建戰(zhàn)略,促進行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要抓手。

2020年12月10日,由邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(ECC)主辦的2020邊緣計算產(chǎn)業(yè)峰會(ECIS2020)在京盛大召開。中國科學院姚建銓院士遠程接入會議,他在報告《邊緣計算理論科學問題初探》中指出:“邊緣計算實為數(shù)字智能世界橋梁和脈絡,更是支撐智慧社會的大腦-脊髓-神經(jīng)網(wǎng)絡,需從國家高度建設邊緣計算發(fā)展的共生生態(tài)。”

邊緣計算,計算架構不斷演進的必然

邊緣計算,是數(shù)字世界的計算架構不斷演變過程中的必然,這與生物進化過程中,從單細胞生命體,到多細胞聯(lián)合體,再到復雜生命體的演化過程如出一轍,云邊端協(xié)同的計算架構猶如人的大腦、脊髓以及周圍神經(jīng)系統(tǒng)的架構一樣。

甚至從社會學的角度,從單人作業(yè),到簡單分工協(xié)作,再到龐大的社會協(xié)同組織結構的形成,也和云邊端協(xié)同計算模式的演進過程遵循著相似的規(guī)律。我們數(shù)字世界的智能,從集中式單體計算,演進到分布式網(wǎng)聯(lián)計算,并正在朝著異構、協(xié)同、全面泛在智能計算演進,而邊緣計算是計算架構不斷演化的必然趨勢。

 “4” 個理論問題,尚待思考

針對邊緣計算,我嘗試思考并拋出如下一些理論問題,與大家探討:
  (1)對于邊緣可計算性理論,需要依據(jù)計算任務特征考慮不同計算模式以及多模式協(xié)同計算的可行性。
  (2)對于邊緣模糊計算理論,或者說是確定性理論,需要考慮模糊計算的尺度、粒度、模糊目標以及約束條件等方面的問題。
  (3)對于邊緣計算復雜性理論,需要保證在多消耗、多約束以及異構動態(tài)等復雜場景下計算任務和整體工程的可控性。
  (4)對于邊緣計算高效性理論,需要從數(shù)據(jù)高效緩存、網(wǎng)絡協(xié)同傳輸、彈性訓練推理等角度對性能進行優(yōu)化提升。
  “3” 層約束關系,仍需挖掘

在分布式系統(tǒng)的研究發(fā)展過程中,CAP約束定理的出現(xiàn)明確了系統(tǒng)性能的邊界,對后續(xù)的分布式系統(tǒng)研發(fā)和落地提供了強有力的理論支撐。邊緣計算演進自分布式計算,我們也有必要進一步探討其支撐理論以及各個層面的約束關系,以期在未來技術創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)實踐等方面提供指引。
  (1)在基礎設施方面,需要整合海量異構設備來提供資源依托,其中是否具備可伸縮性、異構性和協(xié)同性之間的約束關系?
  (2)在平臺架構方面,需要提供設備到服務之間的承接能力,其中是否具備高可用性、靈活性和普適性之間的約束關系?
  (3)在應用服務方面,需要進行服務的資源劃分以及運維能力,其中是否具備自適應性、隔離性和敏捷性之間的約束關系?
  這些問題目前都還不成熟,需要我們靜下心來做好理論研究。
  “2” 個關鍵技術,有待落實

基于以上理論思考,我認為目前邊緣計算亟需解決兩個核心關鍵技術問題:(1)面向邊緣原生的解耦技術

類似通用PC的軟硬件解耦、SDN數(shù)控解耦、云與數(shù)據(jù)中心解耦,面向邊緣原生的解耦技術,需要能動態(tài)自適應的支撐各種粒度的邊緣虛擬化融合,實現(xiàn)云邊端兼容的網(wǎng)絡面、數(shù)據(jù)面和業(yè)務面的充分融合。在邊緣軟件解耦上實現(xiàn)面向高內(nèi)聚的邊緣一體化技術,在邊緣硬件解耦上實現(xiàn)面向低耦合的邊緣解耦技術,從而促進邊緣原生體系的建設。

(2)面向IT-CT-OT等一體化的邊緣計算技術棧

在軟硬件充分解耦后,強調(diào)異構場景下邊緣技術棧一統(tǒng),研究通用軟硬件技術,從而打破行業(yè)壁壘,充分實現(xiàn)IT-CT-OT的邊緣融合,并建立邊緣信任鏈條,保證邊緣基礎設施安全可信的啟動運行操作,增強整個社會全產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)字化和智能化能力。

   “1” 個共生生態(tài),亟需構建

邊緣計算的快速發(fā)展需要天時、地利、人和,需要從政產(chǎn)學研用五個方面共建一體化生態(tài),在政策規(guī)劃、行業(yè)標準、科研布局等方面構建政策支撐,發(fā)力國產(chǎn)化軟硬件、邊緣計算平臺等,擴展價值行業(yè),從而加速邊緣計算成為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、拉動經(jīng)濟發(fā)展的抓手之一,成為行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、新型基礎設施建設的新選擇。

目前邊緣計算雖然還是一門交叉學科,如何從高??蒲性核慕嵌?,進一步穩(wěn)步推進邊緣計算相關學科的建設和融合,培養(yǎng)好人才,更是十分關鍵。此外,我們也需要持續(xù)推進邊緣計算相關組織做好產(chǎn)研技術輸出、標準化制定等工作,大膽嘗試“邊緣計算+anything”的方式,探索新的商業(yè)模式,加速邊緣計算向更多領域深入滲透。

關于邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(ECC)

邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(ECC)是邊緣計算領域全球最大的產(chǎn)業(yè)組織,由中國科學院沈陽自動化研究所、中國信息通信研究院、華為技術有限公司、英特爾公司、ARM和軟通動力信息技術(集團)有限公司聯(lián)合創(chuàng)建于2016年,旨在搭建邊緣計算產(chǎn)業(yè)合作平臺,推動OT和ICT產(chǎn)業(yè)開放協(xié)作,孵化行業(yè)應用最佳實踐,促進邊緣計算產(chǎn)業(yè)健康與可持續(xù)發(fā)展。截止目前,ECC基于運營商、電力能源、工業(yè)制造、智能交通、智慧城市、數(shù)字文娛等六大價值行業(yè)已匯聚300+產(chǎn)業(yè)合作伙伴,累計出版白皮書10余本,推進技術體系建設;發(fā)起測試床40余個,促進技術與方案孵化,推動商業(yè)落地;與全球20+標準組織、行業(yè)協(xié)會和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟達成戰(zhàn)略合作,全方位構建邊緣計算產(chǎn)業(yè)領導力。

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zhangnn

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