通過邊緣計算重新思考物聯網架構

這是2019年，物聯網(IoT)在香港的商業格局中取得進展。越來越多的跨行業的企業轉向物聯網，以實現數字化計劃。購物中心正在利用物聯網提供基於位置的服務；物業管理公司正在利用物聯網動態控制照明和空調，實現更智能、更環保的運營。所有這些服務都為香港實現智慧城市的雄心壯志奠定了基礎。

隨著傳感器技術的成熟，採用物聯網變得前所未有的簡單。然而，物聯網成功實施的主要挑戰是傳感器管理和企業系統連接。確保傳感器與現有企業系統高效通信是為數據帶來分析和意義的關鍵。因此，物聯網架構需要能夠處理大量數據流量，實時分析並立即響應從不同傳感器收集的數據。

重新思考物聯網架構

由集中式數據中心提供支持的傳統物聯網架構擅長存儲和處理數據，但缺乏處理來自數百或數千個傳感器的數據流量激增的能力。同時，技術進步正在創造強大的物聯網設備，不僅能夠收集數據，還可以處理和分析數據。舉個例子，面部識別攝像機，智能攝像機中的計算能力可以處理在 IoT 架構邊緣收集的一些數據。

這些功能強大的物聯網設備正在推動物聯網邊緣計算的興起。當處理和分析數據時，靠近數據源，將原始數據傳輸到核心所需的時間和流量最小化。具有邊緣計算的 IoT 架構對於對網絡延遲或服務器停機的零容忍服務(如自動駕駛車輛以及機場或鐵路運營服務)特別有用。在核心繫統中斷的情況下，邊緣計算可以作為處理和存儲數據的短期備份。

邊緣計算 VS 霧計算

更多需要實時處理數據的企業正在認識到邊緣計算的價值，但往往在物聯網矩陣中迷失。應該在邊緣進行多少數據處理和存儲，是否應將邊緣計算活動放在傳感器上？或者應該有霧計算 - 一個單獨的邊緣計算設備來處理數據？這些都是一些常見問題。關於構建適應邊緣計算的物聯網架構所需的時間和資源也存在顧慮。

在設備和核心之間，有廣泛的範圍可以放置邊緣計算的位置和方式。答案取決於性能和成本效益的要求。對於零容忍延遲的企業，最好在傳感器的遠緣處處理數據，成本可能更高，因為需要更昂貴和先進的智能設備，但可以實現實時性能。

它可能並不總是最具成本效益的架構，但能給所有智能傳感器帶來計算能力。例如，智能建築物業管理系統可能僅需要每層樓上的一個邊緣計算設備來管理設施的各種傳感器和控制器，例如照明，空調，噪聲水平等。邊緣計算設備可以提供霧計算架構和充當物聯網中間件來管理和互操作不同類型的傳感器。該物聯網架構使用相對便宜的傳感器，但需要更多的網絡和基礎設施支持。

管理基礎設施成本

雖然在引入具有邊緣計算能力的新系統時，一些初始成本是不可避免的，但經過精心設計，從長遠來看，它可以幫助節省可觀的 IT 基礎架構成本。

儘管雲計算的普及及其提供的可擴展性，但沒有多少人知道從單個傳感器處理數據的相關雲訂閱費。公共雲服務提供商可能需要為您的物聯網傳感器隊列收取單獨的許可費。如果有100個傳感器，許可證費將成倍增加!通過安裝從物聯網設備收集、集中和處理數據的邊緣設備，可以更輕鬆地將雲訂閱成本保持在合理的水平。

除了雲訂閱費外，連接是另一個主要的基礎設施成本項目。來自傳感器的數據激增，尤其是那些涉及大量視頻數據(例如面部識別攝像機)的數據，需要高帶寬。5G 網絡的成熟度可能有助於降低連接成本，但額外的網絡帶寬和數據流量成本可能仍然難以承受。安裝邊緣設備可以防止衝擊收到巨大的電信賬單。

與許多新興技術一樣，邊緣計算仍在與不斷髮展的標準作鬥爭。缺乏成熟的標準意味著餅乾切割機解決方案尚未在市場上推出。因此，解決方案架構師的作用至關重要。在解決方案架構師的幫助下，可以進行評估，幫助企業設計最適合其需求的定製物聯網架構，最終在性能和成本考慮之間實現完美平衡。

與業務用戶一起設計物聯網架構

與訂購定製西裝類似，設計定製的 IoT 架構需要全面瞭解客戶的需求。西裝設計因用途而異，無論是為婚禮、葬禮還是商務設計。對於自定義 IoT 體系結構，設計會有所不同，具體取決於 IoT 系統的用途(無論是實時面部識別系統的一部分還是監控倉庫設施)以及性能要求。

擁有成功的物聯網系統的企業通常會讓業務用戶參與設計過程。通過更好地瞭解業務目的和要求，物聯網體系結構設計可以包含業務優先級、操作和約束。

邊緣計算可能不是物聯網體系結構中最突出、最令人興奮的部分，但開發具有成本效益、高效且可擴展的物聯網系統是一個必不可少的考慮因素。世界各地的企業正在探索邊緣計算，將其作為物聯網架構的一部分，以確保在成功連接傳感器、數據和核心繫統。