插图:安迪Wolber/TechRepublic
在核心，边缘计算和云计算之间的主要区别归结为一个概念:网络连接约束。如果互联网连接能在任何地方持续可用，并且数据可以立即传输而没有任何延迟，那么就不需要边缘计算解决方案了。但是，由于网络连接既不是恒定的也不是无所不在的，且带宽和延迟都是有限的，因此出现了边缘计算解决方案来解决这些问题。云计算通过云计算，互联网连接可以让用户远程利用处理能力和数据。在大多数情况下，用户可以认为处理能力和存储是无限的，即使计算能力实际上受到有限数量的数据中心的限制。需要更强大的处理能力?启动更多的服务器。想要保留更多照片、文件或其他数据？提供更大的存储限制。从21世纪初开始，可靠的互联网连接和云计算的兴起几乎同步发生。随着时间的推移，传输数据的类型也发生了变化，逐渐从专注于文本和压缩图像演变为音频和直播视频。对于企业而言，这意味着以前的现场文件服务器可能会转移到云端。云计算公司通常提供的可靠性和冗余级别很容易超过大多数IT部门所能提供的。云应用程序为更多的组织带来了强大的功能和简单的管理。如，更新的责任从员工管理员转移到云供应商。例如，当Google推出更改时，GoogleDocs中会出现新功能，无需管理员进行操作。由于以云为中心的计算机比大多数以服务器为中心的传统系统更易于管理、维护和保护，因此许多学校系统长期受到资源限制，因此改用Chromebook。边缘计算两个细分市场——大型互动网站提供商和流媒体服务——首次暗示了可能需要一种截然不同的计算架构。具体来说，这些公司意识到数据传输到个人客户计算机需要时间。内容交付网络提供商开始将数据中心移到更靠近消费者的地方(图A)。
图A:安迪Wolber/TechRepublic。通过云计算，设备依靠互联网连接远程访问计算能力和存储。作为边缘计算的早期步骤，内容分发网络开始将数据中心放置在更靠近用户设备的地方。例如，当流媒体源是芝加哥的数据中心而不是洛杉矶的数据中心时，在密歇根流媒体观看电影的人可能会体验到较低的延迟。如今，供应商将“边缘”一词应用于各种规模的小型数据中心，但所有这些都试图解决由距离引起的延迟的网络连接约束。随着互联家庭技术的部署，出现了另一类边缘计算。用户希望智能锁、安全摄像头和各种环境传感器即使在Wi-Fi中断、电缆被切断或手机网络暂时停止工作时也能正常工作。最终，供应商开始构建使用各种标准进行通信的系统，如蓝牙、Zigbee和Matter。同样，在工业环境中，机器可能需要在没有可靠网络的环境中运行。由于几乎所有这些智能家居和工业设备通常都位于一个站点，因此它们解决的网络连接限制是暂时缺乏连接。然而，在陆地、空中和海上移动车辆是迄今为止最具挑战性的边缘计算任务。不仅自动化汽车、飞机和轮船需要在没有持续互联网连接的地方运行(图B)，而且它们的移动速度往往没有足够的时间来依赖远程计算，即使连接了。换句话说，当自动驾驶汽车从附近的云数据中心收到关于道路危险的回复时，汽车可能已经遇到了危险。图B:安迪Wolber/TechRepublic。相对固定的边缘设备，如智能锁和工业机器人，可以在没有互联网连接的情况下工作。然而，对于在空中、陆地或海上移动的边缘设备来说，自主操作可能是必不可少的。这类车辆的定期连接仍然至关重要。例如，汽车和卡车可以从更新的地图中受益，以显示道路、道路施工和当前的交通状况。无人机和自动驾驶船只依靠天气数据来识别潜在的湍流天空或海洋。管理这些设备的人员可能会想要卸载数据，不仅是为了评估和提高性能，还为了检索车辆各种仪器获取的图像和其他信息。允许这种自主操作和间歇性网络连接的边缘系统存在几组挑战，截至2022年底，这些挑战尚未完全解决。总结云计算使得在任何有可靠互联网连接的地方利用计算能力和存储成为可能。边缘计算将处理和存储从这些云数据中心转移到独立于恒定连接的计算设备上。
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