邊緣計算如何實現(xiàn)5G的承諾

前幾年在巴塞羅那舉行的世界移動通信大會（Mobile World Congress）——世界上首屈一指的移動消費電子產(chǎn)品大會——關(guān)注的主題是如何讓下一個10億人上網(wǎng)。在今年的活動上，你每走一分鐘都能看到有人在兜售5G的承諾。5G是下一代蜂窩移動通信，有望帶來更高的數(shù)據(jù)速率、更低的延遲和大規(guī)模設(shè)備連接。

唯一的問題是，對于普通消費者來說，5G并不那么令人興奮。通過4G甚至3G網(wǎng)絡(luò)，我們幾乎可以實現(xiàn)我們所能想象的一切。除此之外，大多數(shù)供應(yīng)商、手機和本地基礎(chǔ)設(shè)施仍然無法支持它。當(dāng)你走過那些華而不實的展臺、西裝和運動鞋時，5G開始讓人感覺像是一筆失敗的投資。

那是因為它不適合我們。和大多數(shù)技術(shù)進(jìn)步一樣，工業(yè)將是第一位的。5G的承諾在于成群結(jié)隊的無人機和自動駕駛汽車。在輕量化工業(yè)可穿戴設(shè)備中，關(guān)鍵信息的處理速度非?？臁Ｊ堑?，這就是我們期待已久的增強現(xiàn)實游戲《哈利波特：巫師聯(lián)盟》。5G的這一承諾很可能將在邊緣計算上實現(xiàn)，使其從會議營銷變成現(xiàn)實世界的可行性。事實上，4G已經(jīng)可以提供類似5G的邊緣計算體驗。

那么什么是邊緣計算呢？MobiledgeX的首席技術(shù)官Sunay Tripathi表示：“邊緣是任何接近用戶的東西。這可能是你家里的設(shè)備，比如蘋果電視、Alexa或者街對面為你鄰居服務(wù)的服務(wù)器。對他來說，這就是你的家庭網(wǎng)絡(luò)與世界的連接方式。Tripathi說：“讓它本地化，盡可能靠近用戶，緩解公共云的壓力。MobiledgeX專注于設(shè)備移動性和利用附近的邊緣服務(wù)器。

他表示，MobiledgeX利用運營商已在其網(wǎng)絡(luò)上投入的數(shù)萬億美元，支持現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上用戶之間的通信時間低于30毫秒——只要超過30毫秒，就會出現(xiàn)延遲，對性能造成負(fù)面影響。當(dāng)5G可用時，速度可能會下降到10到20毫秒。MobiledgeX會自動搜索網(wǎng)絡(luò)尚未被超額訂閱的位置。

“如果你是一名移動用戶——無論是一群汽車、卡車還是無人機——你連接到最近的塔，我們就連接到離你最近的基礎(chǔ)設(shè)施。我們不改變開發(fā)人員的工作流程。MobiledgeX仍然部署在云中，在后端使用基于lambda的容器來傳輸它。

使用MobiledgeX，開發(fā)人員只需要為他們正在使用的東西付費，而它會自動找到最近的邊緣計算機位置，以便在短時間內(nèi)為用戶提供服務(wù)。Tripathi提供了一個15分鐘沉浸式視頻游戲的例子。設(shè)備和/或游戲開發(fā)者都是通過edge進(jìn)行連接的，但開發(fā)者不需要購買兩到三個月的CPU，而只需要在公共云中使用一個CPU即可。在傳統(tǒng)的連接方式中，如果您在10，000個位置擁有10，000個用戶，那么您必須支付10，000倍的費用。Tripathi說：“公共云的部署不再是靜態(tài)的，而是更加動態(tài)，共享也更多。”

Tripathi說，Mobiledgex的第一年是縮小使用案例的范圍，比如機器人3D繪制空間，以幫助工人提高生產(chǎn)效率或豐富視頻流，這些視頻流需要在多個設(shè)備上實時處理大量數(shù)據(jù)。他繼續(xù)說，需要在邊緣上進(jìn)行5G處理，以追求更自然的界面趨勢，將視頻和音頻（“我們能看到和感覺到的東西”）與更輕的設(shè)備結(jié)合起來。Tripathi說：“數(shù)字世界即將到來，如果你看客戶端，我們越來越不使用鍵盤，但是，如果你看后端，它仍然是為更多的鍵盤和靜態(tài)應(yīng)用而設(shè)計的?！比绻愫秃芏嗳舜蚪坏罆r，音頻和視頻的處理方式需要更多的處理需求，那么你就需要邊緣計算。然而，當(dāng)需要更小的設(shè)備時，這也是必要的。

與此相呼應(yīng)的是，1000現(xiàn)實公司的聯(lián)合創(chuàng)始人Justyna Janicka告訴《新堆?！?，微軟的混合現(xiàn)實耳機HoloLens對于實際的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIOT）應(yīng)用來說太笨重了。在旁邊的圖片中，她展示了在Mobiledgex上運行的1000個Realistics應(yīng)用程序與5G的結(jié)合如何讓更輕的智能眼鏡使用增強現(xiàn)實技術(shù)快速掃描數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的溫度。沒有5G的邊緣計算，這樣一個輕量級的設(shè)備無法處理這種處理速度。當(dāng)您有許多用戶，并且希望創(chuàng)建豐富的多媒體體驗，而不能將負(fù)載降低到3G時，Edge計算的成本和cpu效率都很高。

5G的第一個廣泛使用案例是增強現(xiàn)實引擎《Pokemon Go》。數(shù)以百計的捕獸者會聚集在公園里，破壞附近所有人的手機信號。連接到發(fā)射塔的4G網(wǎng)絡(luò)根本沒有大量設(shè)備上的流媒體視頻和增強現(xiàn)實的帶寬。德國處于5G技術(shù)的最前沿，德國電信（Deutsche Telecom）已經(jīng)投入了巨額資金。到2020年，我們將看到世界上相當(dāng)多的大城市擁有5G網(wǎng)絡(luò)連接，盡管手機是否會在那時趕上來還有待觀察。

目前，在西方世界一些最擁擠的地方——紐約時代廣場、倫敦金絲雀碼頭金融區(qū)——公共云上的用戶太多，以至于每個人都被壓縮到2G，因為網(wǎng)絡(luò)跟不上。發(fā)生這種情況是因為所有東西都掛在公共云上，而典型的服務(wù)提供商只有3到4個對等點——它們允許用戶之間交換信息。想象一下，如果有100人在兩周的增強現(xiàn)實版游戲中展開競爭。

Tripathi認(rèn)為，在設(shè)備和邊緣之間，有足夠的帶寬使這種多點設(shè)備到設(shè)備的交互能夠通過視頻內(nèi)容和沉浸式體驗進(jìn)行。他還認(rèn)為，我們將很快看到收入模式從最大的云提供商轉(zhuǎn)向提供基礎(chǔ)設(shè)施和擁有應(yīng)用程序的人。Tripathi說：“目前，云提供商的收入不成比例，因為每個人都必須生活在公共云中?！彼^續(xù)說，基礎(chǔ)設(shè)施投資已經(jīng)完成，云運營商已經(jīng)在使用它。邊緣計算只會讓每個人更有效地使用它。

Tripathi說，從這種向邊緣推進(jìn)中受益最多的公司是許多擁有40到100個開發(fā)者的小型應(yīng)用程序開發(fā)公司。他說：“小一點的人不知道邊緣技術(shù)已經(jīng)開始成形，他們實際上可以將自己的應(yīng)用程序構(gòu)建成邊緣技術(shù)，并接觸到其他客戶和體驗?！?/p>

這些開發(fā)者認(rèn)為他們無法在4G帶寬上制作豐富的視頻。Edge已經(jīng)可以部署在今天的4G網(wǎng)絡(luò)上，這實際上使開發(fā)者能夠提供類似5G的功能，包括豐富的視頻交互?！白铍y的部分是接觸到這些小開發(fā)商。他們只需要知道邊緣計算的存在，以及如何構(gòu)建邊緣——我們（已經(jīng)）有了穩(wěn)定的軟件和邊緣定位。”雖然在今年的世界移動通信大會（Mobile World Congress）上，5G這一無處不在的承諾讓人感覺有些遙不可及，但如今，邊緣計算無疑可以幫助應(yīng)用程序開發(fā)商實現(xiàn)這一承諾。

那么，邊緣計算將如何幫助擴展5G？

對于Tripathi來說，他認(rèn)為這很簡單，因為到2019年底，我們將看到超過200億個設(shè)備連接在一起，并在全球大規(guī)模分布。頭兩億臺是我們無處不在的智能手機，但其余將由聯(lián)網(wǎng)的可穿戴設(shè)備、汽車和無人機主導(dǎo)。突然之間，基礎(chǔ)設(shè)施將不得不處理分布在10000個地點的10億多個設(shè)備。不僅僅是70%的人生活在城市里，邊緣計算也可以用農(nóng)村社區(qū)更小、更高效的本地化服務(wù)器將下一個十億人帶到網(wǎng)上。

在接下來的十年里，Tripathi認(rèn)為邊緣計算的影響力是過去十年公共云的十倍。他說，邊緣計算將能夠處理兩倍的規(guī)模，在更多的分布式位置和架構(gòu)上秒級響應(yīng)更多的客戶端。在第一次采訪時，德國大約有5名應(yīng)用程序開發(fā)人員和8000名用戶在使用它。一周后，當(dāng)我們在世界移動通信大會上面對面交談時，他們擁有數(shù)百萬用戶，其中包括在會議場地周圍安裝的3臺邊緣計算服務(wù)器，以及數(shù)十臺位于關(guān)鍵城市的服務(wù)器。

美國在這方面是一個獨特的案例，因為大多數(shù)國家都看到手機信號塔至少部分歸公眾所有。在美國，既不是服務(wù)提供商，也不是政府，而是主要由第三方私營企業(yè)管理美國信號塔。MobiledgeX正在與基建贊助商合作，后者正在這些塔上建立裸露的金屬基礎(chǔ)設(shè)施。

“到下一屆全球移動通信大會召開時，我們在歐洲的優(yōu)勢肯定會大得多，美國的優(yōu)勢也將開始形成，” Tripathi說?！皩τ陂_發(fā)者社區(qū)來說，世界是一個全球市場。你可以從德國的優(yōu)勢中獲益，而美國和世界其他國家也可以推出它。”