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5G、云计算、物联网与边缘计算的相辅相承

无所不在的连接设备具有巨大的潜力,但很明显,我们需要分布式云端来实现这一承诺。开发人员和程序员可以利用边缘云编写应用程序并加快物联网的发展,但他们是否准备好迎接边缘云计算的新时代?

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原标题:观点|5G、云计算、物联网与边缘计算的相辅相承

今天,我们正处于物联网的黎明,我们的设备不断地通过云连接和传播,并改变了我们日常生活的许多方面。IoT无疑是一种转型技术,将影响大多数行业,以及企业和消费者的行为方式。一些预测显示,到2021年将有超过500亿台连接的设备和多达220亿个物联网设备。

物联网设备提供的数据和大数据分析可以提供洞察力。物联网设备提供的数据和大数据分析允许提取见解。然而,人们面临着一个巨大的挑战:所有这些数据将在哪里处理和存储?
物联网在过去几年来一直是一个热门领域。根据调研机构Gartner公司的预测,到2017年,物联网设备数量将超过全世界的人口,2017年的连接数量为84亿,2020年为500亿。稳步增长的物联网设备产生了大量数据。如今,以前没有连接网络的设备和电器都配备有生成数据的传感器和外围设备。
除了物联网技术之外,企业也在大数据技术上投入大量的人力和物力。数据是当今数字经济最宝贵的资源。许多企业正在应用大数据分析来利用这些海量数据,获得其提供的洞察力:识别趋势和模式,为企业的客户提供更好的服务和体验,帮助企业监控并简化其运营,或进行机械和基础设施的预防性维护。
业务流程在许多应用程序中是相似的。物联网设备提供的数据和大数据分析允许提取见解。然而,人们所面临的一个巨大挑战是,所有这些数据将在哪里处理和存储?
袭击数据中心的数据海啸
计算设备的快速增长并不是导致中央云计算模式面临数据爆炸挑战的唯一驱动因素。另一个重要趋势已导致数据的生产和消费发生变化:网络边缘用户的生成内容。
移动互联网和社交媒体已经使普通人成为数据的生产者。今天,Facebook和Instagram每天将上传近5亿张照片,以及上传约50万小时的视频。而且,一个多月所上传到YouTube的视频超过了60多年来创建的三大美国网络的容量。这些数字表明了用户定期产生的数据量惊人。在机器应用中,也有类似的趋势。边缘设备配备了许多嵌入式传感器,还有产生大量数据的摄像机。
将边缘处生成的所有数据传输到中央云端,在远程数据中心的服务器上处理并分析数据,然后将其传输回边缘设备,这些都是不可行的,并且规模越来越大。集中式云计算在满足互联世界的需求方面有两大限制:带宽和延迟。
使用中央云,带宽将成为物联网发展的瓶颈。即使网络容量奇迹般地增加以应对数据的激增,由于数据的长距离传输中具有巨大延迟,物理定律也会抑制中央云端数据的远程处理。很显然,人们需要一个新的计算模型来应对超连接的世界。
分散计算的未来
计算从大型机的集中式架构开始,随着个人计算机的发展,在20世纪80年代演变成分布式计算模式。互联网时代最初始于服务器架构这个集中的客户端,后来成为当前的中央云计算模式。问题是,下一步要去哪里?
人们显然需要一种模式转变,将数以百亿计的设备面临的挑战转变为机遇,将计算设备的力量释放到边缘。一个实用的解决方案是建立一个完全分散的架构,每个计算设备都是一个云服务器。边缘设备可以在本地处理数据,可以直接与其他设备通信,并可以与其他边缘设备共享资源,以减轻中央云计算资源的负担。这种架构更快,更高效,更具可扩展性。此外,还有重大的社会和经济影响。分散式架构在本质上是更私密的,因为它最大限度地减少了中央信任实体,并且由于它在边缘利用了未使用的计算资源,所以更具成本效益。
这是否意味着中央云计算将要消亡?并不会这样。边缘云不会取代中央云。某些应用程序可能更适合使用集中式资源。但是,中央云应该被视为与所有边缘设备一起工作的计算节点,以构建分布式边缘云架构。利用边缘的计算资源,可以实现更高的效率,保护隐私,并为新应用程序创造机会,那么企业对此是否准备好了呢?

10月31日,工信部与三大运营商正式宣布启动5G业务,中国正式进入了5G商用时代。5G跟云计算是什么关系?5G时代商业创新可能有哪些新的模式?物联网和边缘计算在5G和云计算时代处地什么位置?本文试图对这些问题做一个梳理。

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1。通过云计算实现5G核心网络的创新。

最大的问题是现有网络和云是否可以应付所有额外的流量。相信答案是“不”。没有足够的带宽来应对当前网络边缘的数据爆炸。5G不会解决这个问题,因为它的目标是增加容量的数量级,不会提供额外的网络容量所需的多个数量级。例如,单个自主车辆,也就是车联网将产生比整个5G基站的容量更多的数据。

5G技术提高数据传输带宽和速度,提高了设备接入的规模,这就意味着更大的系统容量,意味着数据流量的惊人增长,需要更大规模的核心网络与之相适应。

使用IoT,从家用电器到潜在的服装都将成为网上的节点。除了数据爆炸的问题,这无疑将给我们的隐私和个人自由带来挑战。连通性导致潜在的隐私暴露:我们的个人数据和我们的活动将会更多地显现。这种新的360度观看我们的生活将增加我们的个人数据的价值,大数据分析的出现将使“云供应商”从我们的个人数据中获得更多的价值。

在4G时代,核心网通常都使用专用硬件。进入5G时代,就像企业网经历了从专用服务器向X86服务器虚拟化转变、向云计算转变一样,数据通信的核心网也步入虚拟化时代,用X86服务器等通用设备替代专用的硬件。这种技术有一个专门的名称叫vEPC
(Virtualized Evolved Packet Core,虚拟演进的分组核)。

边缘云计算

进一步,直接利用云计算来构建核心网,更加方便、快捷、低成本。因为世界上已经有相当规模的云基础设施,可以按需使用,规模可伸可缩。

我相信分布式云是恢复对个人数据和数字生活的控制的基础技术。边缘云计算可以使任何数字设备成为云服务器(不要误认为分布式计算,其中可能包括跨多个CPU运行单个任务或跨多个CPU编排微服务器)。可以在始发设备或邻近的其他设备的网络外围处理数据,从集中式节点中取出绝对控制并将其扩展到边缘。这不仅可以恢复对数据的生产者和所有者的控制,而且还会使数据的巨大爆炸使我们的网络免于窒息。

在美国有一家叫Afirmed
Networks的公司,提供了在AWS上搭建核心网的解决方案,赢得了产品创新大奖。Transatel是一家法国的移动虚拟网络提供商/集成商,在物联网连接技术方面非常领先,已经在美国、西欧和日本提供商业化的物联网连接技术,覆盖消费电子物联网、网联汽车和工业物联网多个领域。这家公司今年刚刚被NTT通信集团收购到旗下。Transatel公司首席执行副官(Deputy
CEO) Bertrand Salomon对Afirmed
Networks公司的vEPC方案评价说:“利用Affirmed
Networks公司业界领先的、基于AWS的、互联网规模的移动核心网解决方案,将改写行业规则。”