家庭边缘计算:未来已来!_通信

2020-07-05 13:07:13 栏目 : 电商 围观 : 评论

家庭边缘计算:未来?已来!

边缘计算,简言之,就是一种在靠近数据源头,提供计算、存储和网络处理服务的技术。边缘计算具有局域性和近端处理等能力特征,能够满足省带宽、降延时、高隐私等要求。

边缘计算分为网络侧边缘计算和现场级边缘计算,当前大家听得比较多的是网络侧边缘计算(或称MEC),即在地市机房、区县机房或接入机房内增加物理或逻辑的基础设施,对相关应用进行计算、存储和网络处理(如图1);而现场级边缘计算往往是面向家庭、企业或者工业等场景,通过部署一体化设备,就近提供计算、存储、网络等处理能力。

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图1 边缘计算(智能用户面)与云计算(传统用户面)网络架构和数据模型

家庭边缘计算是现场级边缘计算的一个重要场景,但很多人对家庭边缘计算仍抱有远观态度,觉得家庭边缘计算是未来的事情、距离我们还很远。其实不然,随着5G时代的到来,市场对新形态应用(超高清视频、AR/VR、AI等)的需求也将逐渐爆发。在个人层面,对高质量计算、存储和网络服务的要求日益提高,同步到家庭层面,相关需求也会随之变得强烈和迫切。而作为就近提供基础算力的利器,边缘计算下沉到家庭将会是支持各类新形态应用普及的重要手段。家庭边缘计算,那不是未来的事情,TA已经来了!

在个人层面,边缘计算的演进路径已趋于成熟。从上世纪末开始,个人居家或出行时往往是全副武装,习惯于携带电脑(含台式机、笔记本、上网本等)+电话机(含功能机、大哥大、BP机等)+随声听(含收音机、录音机、MP3/4)+游戏机等各种设备,但不同种类设备之间往往存在数据无法共享的情况,有时就连同一品牌同一种类的不同型号设备都无法互通,例如曾经某TOP3手机厂商的Axxx和Vxxx手机,两款机型的电池、充电器、数据线和耳机线等各种附加设备都无法通用(如图2)。随着时代的变迁和科技的发展,当下这些 烟囱式 的设备都被一个叫 智能手机 的产品全部 收编 。通过主机+附件的方式,智能手机汇总了 烟囱式 设备的所有功能,而且智能手机之间还可互换互用数据线、耳机、充电器、存储卡等附加设备。

总结来说,智能手机的主机具有明显的增强化(计算存储网络各方面能力全面增强)和生态化(IOS或Android底座,可扩展和安装各种应用)特征,而附件具有明显的通用化和共享化的特征。

图2 某款供老式功能机使用的多接口充电转接线

随着个人层面智能设备的综合处理能力不断增强,用户对智能设备在局部范围内的信息互动、数据共享、设备联控和隐私保障等需求也越来越强烈,但当前,用户的这些需求并没有很好地被满足。目前在家庭场景下,网关、机顶盒、电脑、摄像头、智能音箱等各种设备都是单体运行的,这些设备之间的数据联通和应用交互,主要是通过家庭网关、更上层的设备或云中心进行。这种方式无法保证互通数据的安全性和隐私性,某盘就多次爆发的安全隐私漏洞问题。随着5G、AI等新技术的推广与普及,相关产业日益兴起、日趋成熟,但同时,涉及家庭与个人的数据安全隐私问题也更加凸显,甚至直接影响到了每个人的生活。

因此,在家庭场景下,也需要构建合适的基础设施载体,并部署连接(WIFI、BLE、ZigBee等)、计算、存储、网络等处理能力,从而实现数据不出家庭,设备应用之间便可有效联动,例如资源的自由配置、数据的隔离共享、应用的灵活上下线等。

这,就是对家庭边缘计算的渴求和呼唤!

家庭边缘计算:已来,未来

那么,家庭边缘计算来了以后,会是个什么样子呢?

让我们设想一个场景,有个专属管家,TA在全程服务和守护男主、女主和小宝这样一个三口之家:

午夜0点:TA在大家甜蜜入睡的时候,默默的收集门口猫眼、房内外摄像头、厨房传感器等设备的数据,确保家里环境安全、一切正常。如检测到小宝起夜,自动打开夜灯。TA在实时监控的同时还进行整理一天的数据,在进行大数据智能分析后,给出活动建议规划,例如将大家的照片、视频等资料进行分类和归档,在女主的日历里面插入一条体检提醒,给男主发送健康预警、运动提醒与饮食建议。

凌晨6点:TA打开各种智能厨房设备,例如面包机、豆浆机等,开始为一家三口准备早餐,并缓缓打开窗帘,播报今天的天气、新闻和行程提醒,在最后一个家人出门后,开启离家模式,即关好门窗、关闭电器、启动智能布防等。

中午12点:TA根据男主最近的体检情况,给他发送吃药提醒;检测到某电视剧有刷新,便下载更新剧集以存档备看;门铃响了,每天准时送达的菜食到了,识别到是已被授权进门的小哥,根据预先设定的开关门时限让小哥进门放置菜食,同时监控小哥移动路线并进行视频存档(若识别到不是已授权小哥,或小哥走了异常路线,向家人发送告警提示甚至报警)晚上6点:TA根据原有设定,开始准备晚餐、开启空调等,迎接家人回家,并对当天各个事项的完成情况进行分析总结,待家人回家后进行相关汇报和进一步跟踪落实。

晚上8点:TA启动网课客户端并投屏,便于小宝进行基于XR的智慧网课学习;启动播放器并投屏到客厅,便于女主追剧;在书房中虚拟出主机,便于男主在家办公。

晚上11点:TA开启睡眠模式,调弱灯光,控制相关电器和设备进入休眠状态,并同步进行设备健康检查与检查结果反馈。

没错,这个专属管家,TA就是家庭边缘计算。TA的到来,将让未来变得更贴心、更安全、更隐私、更智能(如图4)。

图4家庭边缘计算场景架构

家庭边缘计算:一起来干!

家庭边缘计算,犹如即将降临的哪吒,需要我们共同孵化和培养。中国移动智慧家庭运营中心,正从三个方面加速孵化、培养家庭边缘计算:

1.协同发展网络侧和现场级边缘计算。5G的发展可以将通信网络建设与应用发展有机融合,使得网络更贴近应用,应用更融合网络。当前家庭的PC VR、NAS、高端游戏机等都是有基础算力要求的,通过网络侧和现场级边缘计算的协同可以实现家庭应用间基础资源的增强、整合和共享,这是未来边缘计算的重要演进方向。因此,需要统一规划和发展网侧(网络侧)和端侧(现场级)边缘计算,助力智慧家庭的业务发展。

2.构建家庭边缘计算体系。现有家庭场景中,高清视频、VR/AR和大型游戏等应用对计算能力有着较强的诉求,而高清摄像头、手机等设备对数据交互和可控互通有着强烈的诉求,且家庭中还存在一些急待发挥提醒、推荐等作用的私密数据,他们对隐私安全也有着很强的诉求。因此,急需构建真正 数据不出家庭 的家庭边缘计算体系标准,以保障家庭用户的数据安全。

3.打造家庭边缘计算平台。由于家庭业务的多样化和灵活化,家庭边缘计算需要打造可靠的云化平台作为能力底座,设计适用于家庭的边缘轻量云平台将会是家庭边缘计算业务推广过程中关键。平台需要具备可满足各类家庭应用的灵活上下线和使用切换的能力,同时需结合家庭使用者的不同技术背景,确保计算、存储、网络等处理服务资源在各种家庭场景下的有效分配和高效使用,做到资源灵活使用、数据可控共享、应用便捷部署、用户友好易用。

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