物联网环境下的边缘计算技术分析

（河南工业贸易职业学院 河南·郑州 451191）

1 边缘计算的定义

边缘计算是指在靠近物或数据源头的网络边缘侧，融合网络、计算、存储、应用核心能力的开放平台，就近提供边缘智能服务，满足行业数字化在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。如果把网络比作一朵云，这朵云中存储着数据与应用程序，而用户围绕在这朵云旁边，那么网络的边缘就是最靠近用户的位置，也就是用户进行网络服务时接入的第一个基站，那么就把这个地方叫做网络的边缘。如果把数据与应用程序存储在这个与你最靠近的基站中，当人们进行网络服务时，直接从最近的基站获取所需要的数据，此时便不需要从千里之外的云端下载数据了，与此同时，这个基站还承担了一部分的计算功能，这样就减少了时延，提高了效率。

2 边缘计算的特点

边缘计算因其特征明显常用于物联网工业处于物理实体与工业连接之间，下面主要介绍几个明显的特征：

（1）分布式。边缘计算与云计算都是分布式计算的一种，因此具有分布式的特点。

（2）低时延，高效率。边缘计算是在网络的边缘进行通信，更靠近用户，传输数据速度更快，时延更低，效率更高。

（3）具有链路流量控制功能。边缘计算缓解了“云”服务器进行的通信的负载，在进行云端通信之前，可通过边缘计算实现一些简单的网络服务，有效的进行流量的控制，缓解了“云”服务器的压力。

（4）相比于云端安全性更高。边缘计算更靠近用户，使得数据传输途径变短，并且在接收到数据之后，可对数据实行加密后再进行传输，从而安全性更高。

3 边缘计算的发展前景

物联网概念的提出已有接近20年的历史，但是在过去的这些年中的大部分时间物联网并没有火热的应用到各行各业中。一个概念的提出到应用在一个领域，需要与之配套的技术、长时间的实验验证与技术完善，产品成型后产品成本与功能的性价比对于用户的接受程度都需要时间来试错。物联网技术虽然现阶段还没有形成一个大的应用市场，但是与物联网息息相关的边缘计算已经在一些领域崭露头角：

3.1 边缘计算与车联网

在过去的几年中，无人驾驶技术得到了很大的发展，在无人驾驶技术中，边缘计算可以起到道路行程时间的预测，比如预测实时的弯道，事故，行人，自然灾害等。在车辆的传感器探测到数据之后，需要在很短的时间内处理完毕。近年来很多公司在无人驾驶技术中对边缘计算投入了很大的心血，希望可以依靠边缘计算确保其公司的车辆以最小的延迟快速的对数据进行处理，并且在一定情况下，在不依赖远程数据中心的指挥的情形下能够做出自己的决策。

3.2 边缘计算与智能家居

近年来随着物联网在各行各业的火热应用，智能家居逐渐走入人们的生活，以小米为代表的公司推出的智能家居产品在各大电子商务应用程序中的销量居高不下。现阶段常用的智能家居产品有安防系统，照明系统，以及各种传感器产品，这些产品中的数据常常有关于家庭隐私，因此用户一般不放心存储于云端。而边缘计算可以将这些数据存储在家庭内部的网关之中，减少了数据传输链路的长度，从而降低数据安全的隐患，使得数据的安全性得以提升。

3.3 边缘计算的发展待解决的问题

边缘计算在一些领域已经受到了极大的重视，甚至在一些具体场景下开花结果，但是并没有广泛的应用于市场，其中原因便是现阶段的边缘计算还有很多待解决的问题：

3.3.1 边缘计算的低时延的实现

边缘计算因其具有低时延的特点在许多领域有广泛的应用，然而一些特定场景现阶段4G网络的速度不能满足其要求，即使使用边缘计算技术，却仍达不到低时延的效果。随着5G网络的发展，相信边缘计算配合5G网络的超快速度在不久的将来将会在更多的领域中开花结果。

3.3.2 边缘节点地址的选取

网络的边缘节点是基站，边缘计算的应用与边缘节点息息相关，而边缘节点的选址也涌现出一些问题。在不同地理位置下，人们工作学习生活的方式也不同，，而边缘节点的位置选取既要能够满足网络服务的低时延，高效率，并且同时还要能够节省能量，如何选择边缘节点的位置使其发挥出边缘计算的可靠性也是待解决的问题之一。

4 结束语

边缘计算现阶段虽然在一些领域开花结果，但仍没有广泛应用于市场，不过随着5G网络和AI技术的发展，边缘计算将会是未来物联网产业的风口之一，随着物联网设备的增长，边缘计算也将给社会生活带来更大的活力。