邊緣運算三大企業應用關鍵,緊繫雲端、工業物聯網、5G

從雲端運算、工業物聯網(IIoT)、人工智慧、大數據分析到5G網路,邊緣運算(Edge Computing)可說是在異中求同的IT環境與運算技術的擴充與延伸中,不可或缺的關鍵技術之一。2020年,COVID-19大流行改變了全世界,新興生態系統也應運而生,邊緣運算正進入關鍵的過渡階段,成為企業整體戰略的「新」當務之急。

邊緣運算(Edge Computing)是一種分佈式網路架構,讓數據可以在更接近其來源的地方進行處理和分析,將運算、儲存和網路頻寬等資源移到盡可能靠近用戶(或端點)的位置,來減輕頻寬限制並減少數據誤差與傳送延遲。

根據Frost&Sullivan最新的研究顯示,工業企業(Industrial enterprises)紛紛轉向邊緣運算,以達到節省網路頻寬、促進營運安全、提升數據傳輸效率及降低組織成本等目的,邊緣運算可望成為一種「基礎技術」,2022年將有高達90%的工業企業採用。預計多接取邊緣運算(Multi-access Edge Computing,MEC)市場將達到157.4%的年複合成長率,年營收將從2019年的6410萬美元爆增至到2024年的72.3億美元。

當下,隨著網路將工業環境串聯得更為緊密,邊緣運算將成為重要樞紐,管理企業的自動化設備與遠端資設備監控之外,同時處理在設備(stranded assets)、自動化機器人、自駕車和智慧工廠中的數據存取與流量管理,有助於大型企業和電信服務商建置工業物聯網(IIoT)來部署企業專用無線網路,加速工業4.0、自動化採礦、精密農業、智慧醫療、智慧零售等新興技術的發展。

Frost&Sullivan分析師進一步指出,新推出的5G技術與多接取邊緣運算兩相結合,將為電信服務商開創更多產品革新與拓展商機的契機,透過與具有人工智慧、機器學習和視覺運算等技術能力的雲端服務供應商合作,為AR / VR、機器人、自駕車、無人機遞送等技術設計出解決方案,在公有雲的架構下,提供企業用戶基於5G的端到端服務,邊緣運算也是消費者和服務供應商之間的重要橋梁。現階段的邊緣運算有三大主流應用:

雲端運算與邊緣運算互為表裡、相輔相成

雲端運算為企業提供了運算、儲存和網路等服務。在混合雲架構中,邊緣運算是設備、雲端或資料中心之間的中介者,主要用於設備數據的存取,同時提供即時分析,作為數據來源和雲端之間的傳輸管道,以減少因為往返於資料中心、各雲端可能發生的延遲。由於邊緣可以處理和過濾需要發送到雲端的數據,因此還能減少頻寬成本,邊緣運算的在地處理的特性有助於企業取得在地數據和主導權。

未來的技術環境可以將邊緣運算視為雲端架構的延伸,在混合結構中同時具備傳統雲端運算和邊緣運算的功能,互為陰陽,雙方可以彌補各自的弱點。以自動駕駛為例,人類之所以還無法完全仰賴自駕系統,是因為系統必須做出閃電般快速,而且100%準確的決策。如果有孩子突然衝到街上,在系統傳達指令到讓車子剎車之前是不允許有任何延遲。

其中,雲端運算要連回集中式的資料中心,在另一端處理數據需要花費較多時間。反之,邊緣運算的特性就是在網路「邊緣」現場就近處理數據,省去了連接到「遙遠的」資料中心的時間,不僅避免不必要的通訊和儲存成本,同時應用機器學習和AI來識別對業務有影響的數據模式,縮短回應的延遲,以降低車禍發生的風險。

對物聯網建置較為成熟的零售、醫療等產業來說,邊緣運算正好可以協助減少延遲。以正面臨後疫情時代的零售業為例,在自動結帳、產品追蹤、傳感器追蹤和供應鏈報告等營運流程中充分利用邊緣運算,將改善消費者體驗。在醫療保健上,邊緣網路透過收集可穿戴裝置上的數據資料,藉以理解治療方式、支援遠距診斷、監測患者,更有助於維護患者的健康狀態。

IT與OT融合大勢所趨,邊緣運算成為共同語言

邊緣運算可以說是工業物聯網(IIoT)的核心之一,也是企業加速邁向工業4.0的重要關鍵。以工廠設備管理為例,將邊緣運算作為通往多個設備的網路關卡,因此它必須追蹤、監視和管理所有連接的設備群,以確保IoT設備在配置和部署中確實安全地運作,邊緣必須提供對接設備的安全存取、監控營運狀況、檢測並遠端排除故障,甚至是軟體管理、修補程式更新和硬體維護。從設備的部屬到退役,每台設備都將透過邊緣運算的設備管理服務進行生命週期管理。

過去資訊技術(IT)和營運技術(OT)分屬兩個不同專業,有各自的管理目標,隨著基於雲端的物聯網部署越來越龐大,IIoT設備和連接的機器成為網路病毒入侵點和惡意攻擊的新目標,逐漸衍生出IT和OT融合管理的需求,邊緣運算成為兩者間少數的共同語言,從建置易於部署和維護的邊緣基礎架構來進行協同合作,以減輕IT和OT人員各自的負擔。現階段包括製造、運輸、石油和天然氣及智慧建築等工業企業都將仰賴邊緣運算平台來實現下一代的自動化智慧生產。

5G+邊緣運算聯手打造無延遲影音娛樂體驗

5G網路正在改變製造業、醫療保健、零售和汽車產業。通過5G網路連接的電信提供商設施上運行的基礎架構具有低延遲。電信提供商正朝著多租戶,託管基礎架構層邁進,該層可彌合雲與最終用戶之間的鴻溝。包括Amazon、Google、IBM和微軟等公有雲供應商正積極與電信公司合作,轉而將一些代管服務帶到基於5G的邊緣位置上。

近幾年,雲端運算幾乎融入了每一個人的生活,我們從智慧型手機上的App下單購物,幾個小時後在指定的時間和地址收到商品。我們在手機上用Netflix收看影集和電影,並在世界幾乎任何地方用Spotify收聽音樂。

接下來,5G和多接取邊緣運算將牽動著企業和消費者在未來幾年的科技創新進度,尤其是針對廣大消費者市場的遊戲和AR / VR / UHD串流媒體等5G應用,眾所期盼的是聲光效果更為豐富、毫無延遲的影音娛樂體驗。

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