人工智能、5G和物聯(lián)網(wǎng)如何刺激邊緣數(shù)據(jù)中心

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和其他來源在企業(yè)邊緣生成的數(shù)據(jù)量持續(xù)快速增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)到2025年，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將達(dá)到416億臺(tái)，能夠生成79.4ZB的數(shù)據(jù)。

隨著數(shù)據(jù)的倍增，企業(yè)認(rèn)識(shí)到最好在邊緣處理數(shù)據(jù)以進(jìn)行實(shí)時(shí)決策，而不是解決與將數(shù)據(jù)路由回云或本地?cái)?shù)據(jù)中心相關(guān)的延遲和擁塞問題。邊緣數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)將從2017年的40億美元增長(zhǎng)到2024年的135億美元。展望未來，預(yù)測(cè)到2028年邊緣數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)將增長(zhǎng)到296億美元。

什么是邊緣數(shù)據(jù)中心？

從集中式數(shù)據(jù)中心戰(zhàn)略轉(zhuǎn)向分布式數(shù)據(jù)中心戰(zhàn)略與超大規(guī)模企業(yè)的趨勢(shì)背道而馳，超大規(guī)模企業(yè)正在建設(shè)可容納10,000多個(gè)機(jī)架、容量超過80MW的大型數(shù)據(jù)中心。相比之下，邊緣數(shù)據(jù)中心規(guī)模很小，容量在500kW到2MW之間。它們的尺寸不足之處可以通過多功能性來彌補(bǔ)。它們幾乎可以部署在任何地方：屋頂、極端地點(diǎn)以及農(nóng)村、服務(wù)欠缺的地區(qū)。

模塊化邊緣數(shù)據(jù)中心的大小范圍從壁櫥到集裝箱再到車庫。它們的交鑰匙設(shè)計(jì)意味著內(nèi)置了安全和冷卻等功能。它們可以快速啟動(dòng)和運(yùn)行，其標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)意味著企業(yè)可以批量訂購并在其全球范圍內(nèi)部署兼容、可互操作的基礎(chǔ)設(shè)施。

邊緣數(shù)據(jù)中心的三個(gè)關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素

邊緣數(shù)據(jù)中心的流行有多種原因，但關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素與其他幾個(gè)重大技術(shù)趨勢(shì)一致：物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和5G。

1、物聯(lián)網(wǎng)

在醫(yī)療保健、遠(yuǎn)程信息處理和制造等行業(yè)中，創(chuàng)建數(shù)據(jù)的端點(diǎn)數(shù)量和實(shí)時(shí)處理的需求，都使得將數(shù)據(jù)來回發(fā)送到集中式數(shù)據(jù)中心成為一項(xiàng)成本高昂的提議。大約45%的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)已在邊緣處理，并且預(yù)計(jì)該數(shù)字將繼續(xù)上升。

隨著數(shù)據(jù)量和速度的增加，將所有這些信息傳輸?shù)皆苹驍?shù)據(jù)中心進(jìn)行處理的效率也隨之降低。隨著越來越多的數(shù)據(jù)在邊緣生成和處理，機(jī)器對(duì)機(jī)器(M2M)通信可能會(huì)威脅到傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。因此，邊緣數(shù)據(jù)中心不僅可以促進(jìn)實(shí)時(shí)物聯(lián)網(wǎng)用例，還可以保護(hù)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)免受大量M2M流量的影響。

例如，在制造業(yè)中，連接的傳感器和機(jī)器的數(shù)量正在迅速增加，并且這些設(shè)備正在生成大量數(shù)據(jù)。借助邊緣數(shù)據(jù)中心，制造商可以通過在本地處理數(shù)據(jù)來繞過延遲和擁塞問題，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)優(yōu)化、預(yù)防性維護(hù)以及主動(dòng)糾正可能破壞即時(shí)供應(yīng)鏈的問題的實(shí)時(shí)決策。其他早期采用邊緣數(shù)據(jù)中心的垂直行業(yè)包括教育、醫(yī)療保健、金融和智能城市。

2、人工智能

邊緣人工智能支持人群面部識(shí)別、自動(dòng)駕駛車輛和實(shí)時(shí)健康監(jiān)測(cè)等用例。然而，人工智能的快速采用以及持續(xù)的云遷移正在超出數(shù)據(jù)中心提供商的跟上能力。

人工智能應(yīng)用需要大量的計(jì)算資源來生成和消耗大量數(shù)據(jù)。問題在于，在集中式數(shù)據(jù)中心和邊緣之間來回傳輸數(shù)據(jù)所涉及的延遲消除了實(shí)時(shí)功能，并且這種持續(xù)的數(shù)據(jù)流所需的帶寬增加了成本。

主要市場(chǎng)當(dāng)前和近期的數(shù)據(jù)中心容量無法跟上需求，因?yàn)榻鹑?、醫(yī)療保健和制造業(yè)等行業(yè)吞噬了可用的數(shù)據(jù)中心容量。

邊緣數(shù)據(jù)中心不僅可以作為企業(yè)、服務(wù)提供商和托管提供商在出現(xiàn)需求時(shí)快速部署容量的一種方式，同時(shí)還可以利用它們來填補(bǔ)較小市場(chǎng)的覆蓋缺口。

3、5G

乍一看，5G可能會(huì)與邊緣數(shù)據(jù)中心競(jìng)爭(zhēng)，但兩者更有可能相輔相成。5G是邊緣數(shù)據(jù)中心分散式小型蜂窩網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。該邊緣數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)為具有大量設(shè)備的用例提供低成本、低延遲的支持。

困擾實(shí)時(shí)物聯(lián)網(wǎng)用例的相同問題也適用于5G，而邊緣數(shù)據(jù)中心可以作為克服這些問題的便捷方法。

RedCap會(huì)增加對(duì)邊緣數(shù)據(jù)中心的需求嗎？

5GRedCap的到來可能會(huì)進(jìn)一步激勵(lì)在邊緣部署數(shù)據(jù)中心資源。Red Cap最初是在3GPP第17版中引入的，針對(duì)的是目前依賴LTE Cat-4或其他傳統(tǒng)連接的受限設(shè)備。雖然成熟的5G包含了大量的先進(jìn)功能，但對(duì)于許多邊緣設(shè)備來說，它是多余的，而且這些功能是有代價(jià)的。

雖然Red Cap尚未獲得批準(zhǔn)，但預(yù)標(biāo)準(zhǔn)Red Cap設(shè)備已開始投放市場(chǎng)，AT&T、愛立信和諾基亞等企業(yè)已在測(cè)試與Red Cap兼容的設(shè)備。

與4GLTE相比，Red Cap提供了更好的峰值數(shù)據(jù)速率、更廣的覆蓋范圍和更低的延遲，這在世界上許多地方仍然很突出。它還設(shè)計(jì)用于適應(yīng)具有更簡(jiǎn)單的無線電設(shè)計(jì)和更低功耗需求的受限設(shè)備。根據(jù)愛立信的研究，依賴RedCap可以使物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的成本降低65%。

許多設(shè)備在4G甚至3G上表現(xiàn)良好，但它們不夠強(qiáng)大，無法承擔(dān)全面5G支持的額外成本。隨著3G逐漸被淘汰，供應(yīng)商希望Red Cap能夠改變這一現(xiàn)狀，帶動(dòng)落后者前進(jìn)。Red Cap可以幫助鞏固連接，成為最終進(jìn)入全5G世界的入口。

先行者獲得優(yōu)勢(shì)

在日本，5G邊緣數(shù)據(jù)中心連接已經(jīng)在進(jìn)行中。日本首家互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商IIJ已經(jīng)部署了邊緣數(shù)據(jù)中心，以幫助其提供端到端5G服務(wù)。IIJ在提供端到端5G服務(wù)方面遇到了困難，因?yàn)橐蕾嚰惺綌?shù)據(jù)中心會(huì)造成覆蓋缺口。端到端5G需要在5G天線附近部署基礎(chǔ)設(shè)施，但許多天線站點(diǎn)對(duì)于成熟的數(shù)據(jù)中心來說是不切實(shí)際的，因?yàn)樗鼈兾挥谄h(yuǎn)位置或位于受限站點(diǎn)，如屋頂。

這意味著流量必須返回中央數(shù)據(jù)中心，或者基礎(chǔ)設(shè)施必須部署在占用空間較小的數(shù)據(jù)中心包的邊緣。IIJ開始基于澳大利亞邊緣數(shù)據(jù)中心提供商Zella DC的硬件構(gòu)建混合5G-MEC(移動(dòng)邊緣計(jì)算)網(wǎng)絡(luò)。5G-MEC現(xiàn)在提供連接和基礎(chǔ)設(shè)施，IIJ表示，這些基礎(chǔ)設(shè)施將支持需要低延遲、可靠通信的應(yīng)用，包括遠(yuǎn)程醫(yī)療、智能工廠甚至農(nóng)業(yè)科技的用例。

在澳大利亞，Afterpay是一家全球金融科技企業(yè)，其擴(kuò)張速度如此之快，以至于他們需要擴(kuò)展其數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施以跟上步伐。該企業(yè)提供先買后付的支付平臺(tái)，該平臺(tái)依靠專有的決策引擎來近乎實(shí)時(shí)地確定零售客戶的信用度。隨著業(yè)務(wù)規(guī)模的擴(kuò)大，Afterpay與Digital Realty合作部署邊緣計(jì)算服務(wù)，為全球約450名員工提供每年處理超過20億筆交易所需的低延遲、高可用性連接。

在中國，平潭海峽大橋的運(yùn)營商正在部署Vertiv的邊緣數(shù)據(jù)中心來管理智能基礎(chǔ)設(shè)施。該橋全長(zhǎng)10英里，跨度為兩層，頂層設(shè)計(jì)為六車道高速公路，下層設(shè)計(jì)為雙線一級(jí)鐵路。由于這是一座跨海兩用橋梁，運(yùn)營商必須應(yīng)對(duì)強(qiáng)風(fēng)和海浪等問題，這意味著必須進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控。平潭海峽大橋項(xiàng)目部署了Vertiv的智能通道邊緣數(shù)據(jù)中心，以幫助其監(jiān)控狀況、管理橋梁運(yùn)營以及實(shí)現(xiàn)智能閘門系統(tǒng)等自動(dòng)化操作。

邊緣數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)仍處于早期階段，但在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和5G等高增長(zhǎng)技術(shù)的推動(dòng)下，該市場(chǎng)在可預(yù)見的未來應(yīng)該會(huì)繼續(xù)保持快速增長(zhǎng)的軌道。

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