Pengkomputeran tepi telah menjadi salah satu trend teknologi yang paling banyak diperkatakan, dan dengan semua perbincangan ini, mungkin anda fikir sudah tiba masanya untuk melabur dalam teknologi kelebihan pintar untuk rangkaian IoT anda. Walau bagaimanapun, sebelum anda mula membeli-belah untuk peranti edge baharu, mari kita bincangkan apa sebenarnya pengkomputeran tepi, apakah peranannya dan sama ada aplikasi boleh mendapat manfaat daripada teknologi edge.
Pengkomputeran tepi boleh menambahkan banyak fleksibiliti, kelajuan dan kecerdasan pada rangkaian IoT, tetapi penting untuk memahami bahawa peranti AI tepi tidak menyelesaikan semua cabaran yang dihadapi oleh aplikasi rangkaian pintar. Pada penghujung artikel ini, kami akan membincangkan ciri utama dan pertimbangan yang harus dipertimbangkan oleh pembeli semasa menilai peranti AI kelebihan, selepas menentukan sama ada teknologi kelebihan sesuai untuk aplikasi.
Pengkomputeran tepi membawa IoT ke tahap yang lebih tinggi di pinggir awan, data mentah Boleh ditukar kepada nilai dalam masa nyata. Meningkatkan kepentingan dan tadbir urus nod yang disambungkan, titik akhir dan peranti pintar lain dengan mengagihkan semula kerja pemprosesan data merentas rangkaian.
Pengkomputeran tepi hampir bertentangan dengan pengkomputeran awan, di mana data mengalir dari rangkaian teragih, diproses dalam pusat data berpusat dan hasilnya biasanya dipindahkan kembali ke asal yang diedarkan. Rangkaian untuk mencetuskan tindakan atau menghasilkan perubahan. Walau bagaimanapun, penghantaran sejumlah besar data pada jarak jauh datang dengan kos. Kos ini boleh diukur dalam wang, tetapi ia juga boleh diukur dengan cara utama lain, seperti kuasa atau masa.
Di sinilah pengkomputeran tepi masuk. Apabila kuasa, lebar jalur dan kependaman benar-benar penting, pengkomputeran tepi mungkin jawapannya. Tidak seperti pengkomputeran awan berpusat, di mana data mungkin perlu menempuh perjalanan ratusan batu sebelum diproses, pengkomputeran tepi membolehkan data diproses di lokasi tepi rangkaian yang sama di mana data itu dikesan, dicipta atau berada. Ini bermakna kependaman pemprosesan hampir boleh diabaikan dan keperluan kuasa dan lebar jalur sering dikurangkan dengan ketara.
Salah satu pemboleh utama pengkomputeran tepi hari ini ialah cara pengeluar semikonduktor meningkatkan kuasa pemprosesan tanpa meningkatkan penggunaan kuasa dengan ketara. Ini bermakna pemproses di tepi boleh melakukan lebih banyak dengan data yang mereka peroleh tanpa menggunakan lebih kuasa. Ini membolehkan lebih banyak data kekal di pinggir dan bukannya dipindahkan ke teras. Selain mengurangkan kuasa sistem secara keseluruhan, ini meningkatkan masa tindak balas dan meningkatkan privasi data.
Beberapa teknologi yang mendapat manfaat daripada pembangunan ini termasuk kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin, tetapi ini juga bergantung pada mengurangkan kos pemerolehan data sambil meningkatkan tahap privasi data. Kedua-dua kebimbangan kos dan privasi boleh ditangani melalui pemprosesan tepi. Apabila bercakap tentang arah aliran baru muncul seperti AI dan ML, kedua-dua teknologi secara tradisinya memerlukan sumber yang ketara, jauh melebihi apa yang biasanya tersedia dalam titik akhir atau peranti pintar. Kemajuan dalam perkakasan dan perisian kini juga memungkinkan untuk membenamkan teknologi pemboleh ini ke dalam peranti yang lebih kecil dan lebih terhad sumber di pinggir rangkaian.
Memilih platform yang mampu melaksanakan pemprosesan tepi, yang mungkin termasuk menjalankan algoritma AI atau enjin inferens ML, memerlukan penilaian yang teliti . Penderia dan penggerak mudah, walaupun yang merupakan sebahagian daripada Internet Perkara, boleh dilaksanakan dengan peranti bersepadu yang agak kecil. Meningkatkan jumlah pemprosesan tepi akan memerlukan platform yang lebih berkuasa, mungkin menggunakan seni bina yang sangat selari. Biasanya, ini bermakna GPU, tetapi jika platform terlalu berkuasa, ia akan menjadi beban kepada sumber terhad di pinggir rangkaian.
Adalah penting untuk diingat bahawa peranti tepi pada asasnya adalah antara muka dunia sebenar, jadi ia mungkin perlu menyokong beberapa teknologi antara muka biasa seperti Ethernet, GPIO, CAN, talian Serial dan/atau USB). Ia juga mungkin perlu menyokong peranti seperti kamera, papan kekunci dan monitor.
Tepi juga boleh menjadi persekitaran yang sangat berbeza daripada keselesaan pusat data terkawal iklim. Peranti tepi boleh terdedah kepada suhu yang melampau, kelembapan, getaran dan juga ketinggian. Ini akan memberi kesan kepada pilihan peralatan dan cara ia dibungkus atau dibungkus.
Satu lagi aspek penting untuk dipertimbangkan ialah keperluan kawal selia. Mana-mana peranti yang menggunakan frekuensi radio untuk berkomunikasi akan tertakluk kepada peraturan dan mungkin memerlukan lesen untuk beroperasi. Sesetengah platform akan mematuhi "di luar kotak", tetapi yang lain mungkin memerlukan lebih banyak usaha. Sebaik sahaja digunakan, mereka tidak mungkin menerima peningkatan perkakasan, jadi kuasa pemprosesan, memori dan storan mesti dikenal pasti dengan teliti semasa kitaran reka bentuk untuk menyediakan ruang untuk peningkatan prestasi masa hadapan.
Ini termasuk peningkatan perisian. Tidak seperti perkakasan, kemas kini perisian boleh digunakan semasa peranti berada di lapangan. Kemas kini melalui udara ini kini begitu biasa sehingga kemungkinan mana-mana peranti tepi perlu direka bentuk untuk menyokong kemas kini OTA.
Memilih penyelesaian yang betul akan melibatkan penilaian teliti semua perkara umum ini, serta kajian teliti tentang keperluan khusus aplikasi. Sebagai contoh, adakah peranti perlu memproses data video, atau data audio, atau hanya suhu, atau juga memantau aspek persekitaran yang lain. Banyak daripada isu ini digunakan untuk semua teknologi yang digunakan di peringkat terkemuka, tetapi apabila tahap pemprosesan meningkat dan jangkaan untuk peningkatan output, adalah perlu untuk mengembangkan senarai keperluan.
Kini secara teknologi mungkin untuk meletakkan AI dan ML ke dalam peranti tepi dan nod pintar akan membawa peluang yang ketara. Ini bermakna bukan sahaja enjin pemprosesan lebih dekat dengan sumber data, tetapi enjin itu boleh melakukan lebih banyak lagi dengan data yang dikumpulnya.
Ini memang ada faedahnya. Pertama, ia boleh meningkatkan produktiviti, atau kecekapan penggunaan data. Kedua, ia memudahkan seni bina rangkaian kerana kurang data dipindahkan. Ketiga, ia menjadikan jarak ke pusat data kurang penting. Perkara terakhir ini mungkin kelihatan tidak penting jika pusat data berada di bandar, tetapi ia membuat perbezaan besar jika pinggir rangkaian adalah lokasi terpencil, seperti ladang atau loji rawatan air.
Memang tidak dapat dinafikan bahawa data bergerak pantas di Internet. Ramai orang mungkin terkejut apabila mengetahui bahawa pertanyaan carian mungkin mengembara ke seluruh dunia dua kali sebelum keputusan dipaparkan pada skrin. Jumlah masa yang berlalu mungkin hanya sebahagian kecil daripada saat, tetapi bagi kami ia hampir serta-merta. Tetapi untuk mesin dan peranti pintar lain yang membentuk internet dengan penderia dan penggerak yang bersambung, pintar dan selalunya autonomi, setiap saat terasa seperti satu jam.
Latensi perjalanan pergi dan balik ini membimbangkan pengilang dan pembangun sistem masa nyata. Masa yang diambil untuk data pergi dan balik dari pusat data bukanlah sesuatu yang tidak penting, dan pastinya ia tidak serta-merta. Mengurangkan kependaman ini ialah matlamat utama pengkomputeran tepi. Ia berfungsi dengan rangkaian yang lebih pantas, di mana 5G digunakan. Walau bagaimanapun, melancarkan rangkaian yang lebih pantas tidak akan menggantikan kependaman rangkaian terkumpul yang kami jangkakan apabila lebih banyak peranti datang dalam talian.
Penganalisis meramalkan bahawa menjelang 2030, bilangan peranti yang disambungkan mungkin mencecah 50 bilion. Jika setiap peranti ini memerlukan lebar jalur pusat data, rangkaian akan sentiasa sesak. Jika banyak daripada mereka sedang berjalan dalam perancangan, menunggu data dari peringkat sebelumnya tiba, jumlah kependaman dengan cepat akan menjadi sangat ketara. Pengkomputeran tepi adalah satu-satunya penyelesaian yang berdaya maju untuk mengurangkan rangkaian yang sesak.
Walau bagaimanapun, walaupun terdapat beberapa permintaan untuk pengkomputeran tepi secara umum, faedah khusus pengkomputeran tepi masih banyak bergantung pada aplikasi, di mana undang-undang pengkomputeran tepi memainkan peranan. Undang-undang ini akan membantu pasukan kejuruteraan memutuskan sama ada pengkomputeran tepi sesuai untuk aplikasi tertentu.
Hukum pertama ialah undang-undang fizik, ini tidak boleh diubah. Tenaga RF bergerak pada kelajuan cahaya, sama seperti foton dalam rangkaian gentian optik. Ini berita baik. Berita buruknya ialah mereka tidak boleh pergi lebih cepat. Jadi jika masa perjalanan pergi dan balik masih tidak cukup pantas, pengkomputeran tepi mungkin merupakan pilihan yang tepat.
Ujian Ping menyediakan cara mudah untuk mengukur masa yang diperlukan untuk satu paket bergerak antara dua titik akhir sambungan rangkaian. Permainan dalam talian selalunya dihoskan pada berbilang pelayan, dan pemain akan ping pelayan sehingga mereka menemui satu dengan kependaman terendah, bermakna data boleh bergerak paling pantas. Itulah kunci dengan data sensitif masa, walaupun ia hanya sebahagian kecil daripada saat.
Latensi juga tidak bergantung sepenuhnya pada mekanisme pengangkutan. Terdapat pengekod dan penyahkod pada setiap hujung, lapisan fizikal ini diperlukan untuk menukar elektron kepada apa jua bentuk tenaga yang digunakan dan kemudian menukarnya semula. Semua ini memerlukan masa, dan walaupun pemproses berjalan pada kelajuan gigahertz, masa adalah terhad dan bergantung pada jumlah data yang dialihkan.
Pendekatan ini mungkin lebih fleksibel, tetapi ia juga lebih sukar kerana permintaan untuk pemprosesan dan sumber penyimpanan meningkat . Margin sentiasa tipis, tetapi jika kos pemprosesan data dalam awan tiba-tiba meningkat, ia boleh membuktikan perbezaan antara untung atau rugi.
Kos perkhidmatan awan bermula dengan kos membeli atau menyewa pelayan, rak atau bilah. Ini bergantung pada bilangan teras CPU, jumlah RAM atau storan berterusan yang diperlukan dan tahap perkhidmatan. Kos masa operasi yang terjamin lebih tinggi daripada tahap perkhidmatan yang tidak terjamin. Jalur lebar rangkaian pada asasnya adalah percuma, tetapi jika tahap lebar jalur minimum diperlukan, anda harus membayarnya, dan ini perlu diambil kira semasa menilai kos.
Iaitu, pemprosesan data di tepi tidak terjejas oleh kos berubah ini. Sebaik sahaja kos awal peralatan telah ditanggung, kos tambahan untuk memproses sebarang jumlah data di tepi adalah hampir sifar.
Data adalah berharga kerana ia bermaksud atau mewakili sesuatu. Sesiapa sahaja yang menangkap maklumat kini mungkin tertakluk kepada undang-undang privasi data di wilayah tempat data itu ditangkap. Ini bermakna walaupun pemilik sah peranti yang menangkap data mungkin tidak dibenarkan untuk mengalihkan data merentasi sempadan geografi.
Sebagai contoh, ini termasuk Arahan Perlindungan Data EU, Peraturan Perlindungan Data Am dan Rangka Kerja Privasi Kerjasama Ekonomi Asia Pasifik. Akta Perlindungan Maklumat Peribadi dan Dokumen Elektronik Kanada adalah konsisten dengan undang-undang perlindungan data EU, dan Aturan Pelabuhan Selamat Amerika Syarikat juga konsisten dengan undang-undang perlindungan data EU.
Pemprosesan tepi boleh mengatasinya. Dengan memproses data di tepi, ia tidak perlu meninggalkan peranti. Privasi data semakin penting dalam peranti pengguna mudah alih, dan pengecaman muka pada telefon menggunakan kecerdasan buatan tempatan untuk memproses imej kamera supaya data tidak pernah meninggalkan peranti. Begitu juga dengan CCTV dan sistem pengawasan keselamatan yang lain. Menggunakan kamera untuk memantau ruang awam selalunya bermakna imej dihantar dan diproses oleh pelayan data berasaskan awan, yang menimbulkan isu privasi data. Memproses data dalam kamera adalah pantas dan selamat, berpotensi menghapuskan atau memudahkan keperluan untuk langkah privasi data.
Akhir sekali, kita perlu mempertimbangkan Undang-undang Murphy, yang menyatakan bahawa jika sesuatu boleh menjadi salah, ia akan berlaku Sesuatu yang tidak kena. Sudah tentu, walaupun dalam sistem yang paling direka bentuk dengan baik di dunia, masalah akan sentiasa timbul. Pemprosesan tepi boleh menghapuskan banyak kemungkinan titik kegagalan yang berkaitan dengan memindahkan data melalui rangkaian, menyimpannya dalam awan dan bergantung pada pusat data untuk menyediakan kuasa pemprosesan.
Jika aplikasi secara teknikal boleh mendapat manfaat daripada pemprosesan tepi, terdapat beberapa soalan untuk ditanya. Berikut ialah beberapa cadangan yang paling relevan:
(1) Seni bina pemproses apakah yang dijalankan oleh aplikasi
Pindahkan perisian ke Set arahan yang berbeza boleh mahal dan menyebabkan kelewatan, jadi menaik taraf tidak bermakna berpindah.
(2) Apakah jenis I/O yang diperlukan
Ini boleh menjadi sebarang bilangan antara muka berwayar dan/atau wayarles. Isu ini perlu ditangani lebih awal kerana ia boleh mengakibatkan ketidakcekapan jika tidak difikirkan dengan teliti.
(3) Apakah persekitaran operasi
Adakah persekitaran operasi panas atau sejuk Sebagai contoh, misi Marikh adalah bagus? contoh pemprosesan tepi, jika ia melampau, persekitaran operasi berubah secara mendadak.
(4) Adakah perkakasan perlu mematuhi atau diperakui
Jawapannya hampir ya, jadi pilih platform yang telah diperakui? dapat menjimatkan masa dan wang.
(5) Berapa banyak kuasa yang diperlukan
Bekalan kuasa sistem mahal dari segi kos unit dan pemasangan, jadi ia sangat bermanfaat untuk mengetahui kuasa.
(6) Adakah peranti tepi dikekang oleh faktor bentuk
Ini lebih penting dalam pemprosesan tepi berbanding dalam banyak penggunaan lain, jadi ia memerlukan menjadi Pertimbangan awal dalam kitaran reka bentuk.
(7) Apakah masa bekerja
Adakah ini masuk ke dalam aplikasi perindustrian yang mungkin perlu dijalankan selama bertahun-tahun, atau adakah kitaran hayat diukur dalam bulan , ini semua perkara yang perlu kita pertimbangkan dengan jelas.
(8) Apakah keperluan prestasi sistem
Dari segi keupayaan pemprosesan, seperti bingkai sesaat, keperluan memori, bahasa aplikasi dsb.
(9) Adakah terdapat pertimbangan kos
Ini adalah soalan yang sukar kerana jawapannya sentiasa "ya" tetapi mengetahui had kos Apa yang akan membantu dalam proses pemilihan.
Pemprosesan tepi didayakan oleh Internet Perkara, tetapi ia lebih daripada itu. Ia didorong oleh jangkaan yang lebih tinggi daripada contoh awal peranti yang disambungkan. Pada tahap yang rendah, terdapat persamaan; peranti mungkin memerlukan kuasa rendah, ia mungkin memerlukan kos rendah, tetapi kini ia mungkin juga perlu menyediakan tahap operasi pintar yang lebih tinggi tanpa bercanggah dengan penggunaan kuasa dan kos.
Memilih platform yang betul menjadi lebih mudah dengan memilih rakan kongsi teknologi yang betul. Masukkan ekosistem yang dibangunkan di sekitar pengkomputeran tepi dan pilih platform pengkomputeran tepi yang betul untuk aplikasi AI anda.
Atas ialah kandungan terperinci Cara memilih peranti AI tepi. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!
![[Web front-end] Permulaan pantas Node.js](https://img.php.cn/upload/course/000/000/067/662b5d34ba7c0227.png)
