为什么说没有边缘智能,就搞不好物联网?

iot101君
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2019-12-10 16:48:39 来源: 物联网智库

集中式的云计算具备成本低、通用性强、超大规模、可靠性强等诸多特点,但真正的物联网应用落地还是难以离开边缘计算能力,这不是一家企业所思所想,而是整个行业难逆的趋势。

在工业制造中有一道至关重要的环节——视觉检测,某制造工厂的老板曾介绍,数年前,工厂用人工来检测产品缺陷,为此投入了数以千计的人力和上百万的财力。后来为减少成本、提高效率,该老板应用了传统的机器视觉方案来代替人工检测,但得到的效果却仍不理想。

传统的机器视觉检测方案的确能很好地节约人力,解决人的主观和客观因素所造成的困扰,比如机器没有人类的生理需要,不会由主观上的差异造成多重标准。但它确实也存在若干问题,比如:

实时性问题,图像采集速度低、图像处理速度慢等;

稳定性和可靠性,这是工业生产中首当考虑的问题;

如何满足工业场景中灵活部署的问题;

……

去年的“IoT in Action”深圳大会上,微软曾提出“智能边缘和智能云”的智慧模式,其中智能边缘很好地解决了诸如工业视觉检测这样的“边缘性”问题。今年,联想作为受邀参展伙伴,也在大会上展示了基于自身思考的智能边缘解决方案,助力行业企业释放物联网价值。

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其实不止开篇中所提到的视觉检测应用场景——熙熙攘攘的人群聚集在联想展台前,看到的是联想在智能物联网终端产品方面的全布局,听到的却是关于联想基于在各行各业所积累的实践经验,反哺行业,回馈给行业价值的故事。

“一朵云”还能让行业“雨露均沾”吗

集中式的云计算具备成本低、通用性强、超大规模、可靠性强等诸多特点,但真正的物联网应用落地还是难以离开边缘计算能力,这是经过近几年的发展,联想在形成了“端、边、云、网、智”的物联网架构体系后的思考。而这一思考并不是没来由的,更不是为追随市场、迎合市场而诞生的。

得益于人工智能、物联网、大数据等新兴技术的发展,特别是在5G正式商用启动后,端的重要性更上一层楼,它不仅是只作为“数据燃料”的源头被联想所重视,更为重要的它将以全新的身份重新定义物联设备,助力联想开启一条智能化的变革之路。

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在物联网领域,对于“边和云”有一个很形象、很贴切的比喻,我们把云计算比作是集中供水的自来水水厂,进行统一水源管理,对各家进行按需分配,各家各户根据自己的需求,只需打开水龙头便可以获取相应的水量。这样看似方便的集中供水模式事实上也存在一些问题:

首先,集中供水模式很难满足高并发的水量需求。比如在放水高峰期,由于距水源的距离差异、水压低、甚至是管道问题,各家各户容易出现获水量不均,或者获取不到水源的问题;

其次,俗语中有句话叫“远水救不了近火”,它反映的不仅是距离问题,同样还有时效问题。云计算中,最为行业诟病的问题便是实时性,由于技术、距离等原因,延时几乎成为云计算的“不治之症”;

最后,不要把鸡蛋放在同一个篮子里,大规模的宕机事件也很多。

在边缘侧重新思考

而边缘计算就像是在集中供水模式下,各家各户在自家院里又打了一口井。如此一来,在集中供水不足时,或者集中供水不及时的时候,靠近或位于“端侧”的这口井就起到了奇效。Gartner在一份关于边缘计算的预测报告中曾大胆预测,“边缘将吃掉云”——到2020年,边缘计算将成为所有数字业务的必需品,40%的大型企业将在2021年的项目中纳入边缘计算原则,而在2017年,这一数字仅为1%!

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由于边缘计算所带来的巨大收益,近年来,边缘计算市场形成了一片蓝海,相比早已格局稳定的传统数据中心,它展示出了巨大的潜力。数据提供商Market Watch预测,受到物联网的激增和过度使用传统云计算带来的挑战的影响,到2023年全球边缘计算市场规模将达到210亿美元,年复合增长率达到14.2%。

不过,边缘计算纵是万般好,也总会暴露出不足和问题。边缘计算相比云计算市场,还处于“野蛮生长”阶段,暴露出来的问题也是显而易见的,比如:

行业的应用场景还需要深度探索。边缘计算的环境相比传统数据中心恒温恒湿的环境有较大的不同,边缘计算由于位于端侧或靠近端侧,其面临的环境千差万别;

边缘计算应用生态建设也是一大挑战。在大多数应用场景中,边缘计算以其低时延、本地化处理控制的特性,解决了数据因时效性带来的问题。但还需要注意的是,端-边-云-网-智的协同和融合;

安全性问题也是边缘计算应用首当解决的问题。边缘计算是分布式计算,它不同于集中式的数据中心,很少会有专门的人进行统一的管理。因此,对于边缘计算应用而言,不仅需要防范潜在的网络层面的安全隐患,还需要在硬件层面进行考虑和设计。

基于此考虑,同时为承接起联想3S战略(智能物联网(Smart IoT)、智能基础架构(Smart Infrastructure)和行业智能(Smart Verticals))中智能物联网的落地执行,联想对“端、边、云、网、智”中的端进行了重新定义,作为智能物联网的开端,重点强调端与端、端与边、端与云、端与网的互动。

重新定义终端

面对计算能力不断向边缘发展的趋势,联想思维所强调的是围绕物联网及边缘计算,以极致硬件造就基础,打造智能化创新应用场景。同时,联想秉持以客户为中心的理念,深耕各个行业,与之携手创新,助推智能化转型,成就变革。

基于此,作为在商用笔记本、台式机、工作站、显示器等领域领跑市场多年的联想,自然而然拥有着绝对的先发优势——“小、快、灵”的产品定制能力、高品质的生产制造优势、以及高覆盖的服务网络,足以支撑联想打造出有市场竞争力的智能物联终端产品。与此同时,联想边缘计算业务也在以不同行业数字化业务场景创新为最终目的,打造一套适合用户的“设备+平台+应用”的端到端的解决方案。

目前,物联网解决方案进入大规模落地阶段,各式各样的终端设备呈现指数级增长,在5G、人工智能、物联网等新兴技术加持下,数据就像石油一样被大量开采、提炼、应用。在今年的Tech World大会上,联想集团副总裁,中国区商用大客户业务总经理刘征曾讲到,“智能联网设备作为生产‘数据燃料’的源头,正是这条智能变革之路的开始。”而在物联网设备前加上智能也并非噱头,这正好对应联想要打造极致硬件的愿景,在轻边缘侧和重边缘侧之间打造一套“看得见、摸得着”的服务产品。

具体来解释智能物联设备,可以以智能自动驾驶场景为例。智能物联网设备包含两个要素,首先是各种各样的智能感知设备,比如高清摄像头、激光雷达、胎压传感器等,可实时对车辆数据进行数据采集,包括图像采集、音、视频采集、雷达信号采集等;其次,在未来5G高速率、低时延、大容量的特征下,通过嵌入式车载计算单元,实现实时计算和本地化处理控制的需求。当然,这些感知和计算设备的性能除了满足稳定,还具备低功耗、低散热、耐高低温、耐腐蚀、抗电磁干扰等物理特性,可灵活适用于任何环境中。

从数据采集到传输,再从传输到计算,从硬件到针对行业场景内的边缘计算的应用,可以说,这不仅是联想的思考,同样也是市场的刚需。

把成果带到行业

展会上,联想展示出了数据传输领域的Nano-IoT智能物联设备,该设备是基于X86架构的智能物联网关,拥有小巧的体积,可在0℃-50℃的环境中进行全天候、不间断的工作,支持通过I/O扩展模块增加更多接口,并支持4G/LIE功能,可以满足制造业、零售、智慧楼宇、智慧教育等应用场景中日益增长的智能设备需求。

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联想智能网关设备Nano-IoT

除此外,联想嵌入式计算设备ECE系列、智能网关ECG系列中基于ARM架构的P710A、基于微信支付的SFR-101HX人脸识别解决方案也一并亮相大会。

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目前,联想的产品组合布局已全面覆盖数据采集、数据传输、数据处理三大方面,包括基于通用传感与通信架构的数据采集终端ECS系列;传输领域中具备超强性能、超小体积的联想自研边缘计算网关ECG-Nano;数据处理环节中,包括工业计算设备ECI、嵌入式计算设备ECE、一体式计算设备ECP、计算板卡ECB等在内的多样定制化终端。

基于这些产品布局,目前,联想已经面向10个垂直细分子行业顺利形成销售,并在30多个行业客户应用场景中落地。

联宝(合肥)电子科技有限公司的工厂是联想全球最大的PC研发和制造基地、国家级智能制造示范基地。全球每8台笔记本电脑中,就有一台出自这里。联宝工厂以自动化、数字化和智能化为导向,但也存在一些需求和痛点,比如需要对其拥有的18条主板生产线和26条成品自动组包生产线进行智能化改造,全面采集生产数据,进行综合分析,进而提升生产率。

联想通过提供ECE-101 B001,结合联想懂的Think IoT平台,通过对生产线老旧设备进行物联网改造,采集数据,通过边缘网关产品汇聚转换整理后,提供给联想Leap IoT大数据平台进行分析应用,将客户使用数据的痛难点解决,快速提升设备稳定性。

最后,就像刘征所言,“智能物联网正在成为各行各业智能化转型的前沿和中心,而各式各样的智能物联网设备将成为智能应用创新的基石,为智能化的实现提供最基本的燃料。”随着联想在智能终端设备全局的部署,联想争夺万物智联的制高点的号角也已吹响。

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