什麼是邊緣運算？
邊緣運算是指將運算能力和儲存能力轉移到網路邊緣的運算結構，更靠近數據生成來源，以及利用這些數據做出數據驅動決策的人們。 將運算能力移到更靠近數據生成來源的地方，有許多優點，我們將在下文詳細討論。
邊緣運算的一些優點包括：由於邊緣運算提供的低延遲，它能夠實現需要即時數據分析和決策的應用程式。此外，邊緣運算還有額外的好處，就是可以增加可用頻寬，因為需要傳輸到雲端進行處理和分析的數據減少了。
儘管邊緣運算有許多優點，但它並不能取代雲端。 雲端憑藉其不斷增長的運算能力和數據儲存能力，仍然提供了巨大的價值。 話雖如此，邊緣運算與雲端相輔相成，效果非常好。
邊緣運算有哪些優點？
邊緣運算提供了多項好處和優勢，包括緩解因物聯網設備數量不斷增加而給數據中心帶來的壓力，實現低延遲即時數據處理和分析，以及減少某些應用程式所需的網路頻寬。我們將在下文更詳細地討論這些優點。
邊緣運算優點總結：
- 應對物聯網的爆發
- 延遲降低
- 頻寬使用量減少
- 節省能源成本
- 更高的可靠性
- 加強安全性
請繼續閱讀下文，以更詳細地了解邊緣運算的每一個優點和好處。
優點 #1 - 物聯網與邊緣運算
物聯網 (IoT) 設備的數量不斷增加，每天有超過一百萬台設備上線。 隨著設備數量的增加，這些設備生成的數據量也隨之增加。這就是邊緣電腦發揮作用的地方。邊緣電腦可以透過在本地處理和分析數據，來減輕雲端和數據中心的壓力，這樣只有必要的數據才會被發送到雲端進行後處理和遠端監控。
優點 #2 - 延遲降低
邊緣運算帶來的第二個主要優點是，它透過減少處理和分析數據的延遲，實現了即時應用程式。延遲是指設備將數據發送到雲端、處理和分析數據，然後將數據發回原始設備所需的時間。
雖然雲端非常適合執行諸如線上編輯文件並儲存您的變更以便與同事分享之類的任務，但當運行需要即時分析和決策的應用程式時，情況就不同了。
以自動駕駛汽車為例。如果一輛自動駕駛汽車以每小時 65 英里的速度在高速公路上行駛，它每秒行駛近 90 英尺，如果車輛必須等待幾秒鐘才能將傳感器數據傳輸到雲端進行處理和分析，並等待接收回覆，那麼車輛可能已經與另一輛車或障礙物相撞了。這就是邊緣運算的用武之地，邊緣運算可以即時處理數據，通常只需單一毫秒即可處理和分析數據並做出決策，而雲端處理數據並將其發送回車輛需要幾秒鐘。
優點 #3 - 頻寬減少
使用邊緣電腦的第三個優點是顯著節省了網路頻寬，因為邊緣運算設備能夠處理和分析數據，只將重要的和經過後處理的數據傳輸到雲端。這與傳統模式不同，傳統模式中，所有的原始數據都會被發送到雲端進行處理和分析。
以監視系統為例。過去，監視系統會將所有錄影上傳到雲端進行處理和分析。而有了邊緣運算，邊緣電腦會處理和分析監視錄影數據，只將觸發的特定錄影上傳到雲端。例如，如果邊緣 PC 偵測到可疑活動，它只能將包含該活動的影片片段上傳到雲端，而不是上傳整個影片檔案。這顯著減少了監視系統使用的頻寬。此外，在網路連線不可用的情況下，邊緣電腦仍可繼續運作，並在網路連線可用時上傳關鍵數據。
優點 #4 - 節省能源費用
邊緣電腦的第四個優點是它們可以為您節省大量的資金，以降低網路頻寬和能源成本的形式。迷你邊緣電腦通常配備低功耗的 SoC（系統單晶片）處理器，它們在高效能的同時功耗極低。雖然單一邊緣電腦的成本節省可以忽略不計，但如果您部署數百或數千台這類設備，您可以在能源成本上節省大量資金。
此外，由於您使用的網路頻寬更少，如果您使用的是按流量計費的數據方案，並為您使用的頻寬付費，那麼透過部署邊緣電腦，您將會看到顯著的節省，因為需要發送到雲端的數據更少。
優點 #5 - 更高的可靠性
邊緣電腦的第四個優點是它們可以配置成堅固的邊緣電腦，這是一種經過強固化的邊緣運算系統，能夠承受在不穩定環境中的部署。堅固的邊緣電腦是使用工業級硬體製造的，這些硬體經過測試和驗證，以確保每天 24 小時、每週 7 天的可靠運作。此外，堅固的邊緣電腦在設計和建造時就考慮到了堅固性。它們的無風扇設計使其能夠部署在經常暴露於衝擊、振動、灰塵、污垢、碎屑、水和極端溫度的環境中。
優點 #6 - 增強安全性
部署邊緣電腦的第五個好處是它們提供了增強的安全性。這是因為數據在本地處理，移動距離更短，駭客在數據透過網路傳輸時攔截數據的機會更少。儘管如此，這並不意味著邊緣電腦是牢不可破的，但確實意味著數據在透過網路傳輸到雲端時被攔截的可能性較低。
邊緣運算硬體製造商已將安全性納入邊緣運算設備的設計中，保護設備上的數據。安全措施包括為邊緣電腦配備一個稱為 TPM 2.0 的密碼處理器，該處理器提供硬體級安全性，使惡意軟體難以干擾系統，以竄改 TPM 的安全功能。
優點 #7 - 完全智慧自動化
邊緣運算功能強大，足以運行人工智慧演算法，這些演算法可用於優化和微調公司運營，節省能源並提高產品品質。邊緣電腦從生產設施中常見的各種傳感器和攝影機收集大量資訊，這些資訊可用於啟用回饋控制系統，使商品生產商能夠透過使用輸出資訊來改進製程並創造更好的產品，從而微調其生產。
例如，如果製造商正在生產小零件，製造商可以放置監測所生產小零件剛度的傳感器。如果系統發現某些小零件較軟，系統可以使用此資訊對生產過程進行校正，以提高其輸出小零件的品質。
簡單地說，完全智慧自動化結合了人工智慧 (AI)、機器學習 (ML) 和流程自動化，以改進生產流程，讓機器能夠獨立思考，從收集到的數據中學習，並調整流程以生產出最佳產品。
邊緣運算的範例
以下是一些由邊緣電腦驅動的產業範例：
1. 互動式資訊服務機
邊緣電腦是許多自助式互動資訊服務機的核心。邊緣電腦之所以能夠為資訊服務機提供動力，是因為它們配備了 HDMI、DP、USB 和 COM 連接埠，可將邊緣電腦連接到資訊服務機中常用的觸控螢幕顯示器、感測器、攝影機、印表機、信用卡讀卡機和帳單掃描機。邊緣電腦透過協助終端使用者找到他們正在尋找的產品和服務來提供互動體驗，從而改變了終端使用者的購物體驗。資訊服務機通常配備最新的 IoT 裝置，包括觸控螢幕、智慧感測器和攝影機等。邊緣電腦能夠全年無休地可靠地為資訊服務機提供動力。
2. 自動駕駛汽車
自動駕駛汽車受益於邊緣電腦，因為它們能夠即時進行資料分析和決策，而這是安全引導自動駕駛汽車 (例如自駕車、智慧工廠推車和自動駕駛卡車) 所需的。邊緣電腦能夠處理自動駕駛汽車上各種感測器和攝影機傳送給它們的資料，從而引導車輛避免與其他車輛、障礙物或人員發生碰撞。
3. 安全和監控系統
邊緣電腦系統對安全和監控系統至關重要，因為它們減少了此類系統對雲端的依賴。邊緣運算系統不是將原始資料串流傳送到雲端進行處理和分析，而是在本地處理和分析資料，僅將符合特定條件的資料傳送到雲端進行後處理和分析。這減少了安全和監控對雲端的依賴，並使其能夠在網路連接不總是可靠的偏遠和不穩定的環境中運行。
此外，邊緣運算系統減少了此類系統使用的網路頻寬，因為只有必要的資料才會傳送到雲端進行後處理和遠端監控。這與傳統模型不同，在傳統模型中，整個影片串流都會上傳到雲端進行處理、分析和監控。
此外，堅固耐用的邊緣電腦可以部署在安全和監控系統的同一位置，這歸功於其堅固耐用的設計和製造品質，使其能夠在最具挑戰性的環境中生存。堅固耐用的邊緣電腦可以部署在經常受到衝擊、振動、灰塵、碎屑、水和極端溫度影響的環境中。這些環境是普通桌上型電腦無法生存的，因為它們不像堅固耐用的邊緣運算系統那樣堅固耐用。
4. 石油和天然氣產業資產的遠端監控
由於其堅固耐用的設計，邊緣電腦可以部署在油田，在這些地方，由於其無風扇的堅固設計，溫度通常會超過 50 ⁰C。邊緣電腦對石油和天然氣產業的運營至關重要，因為它們用於監控部署在油田中的數百或數千個資產，以確保平穩可靠的運營。此外，油田和氣田通常位於偏遠地區，這增加了擁有具有豐富連接選項的邊緣電腦的重要性，允許邊緣裝置與其他裝置和網路通訊，以卸載重要資訊並允許遠端監控資產。在網路連接不可用的情況下，邊緣電腦可以在網路連接可用時將資料卸載到雲端，這要歸功於 SIM 卡插槽，當無線或有線網路不可用時，這些插槽可用於冗餘蜂巢式網路連接。
5. 預測性維護
邊緣電腦從大量的 IoT 裝置和製造設備中收集資料。邊緣電腦可以分析在工廠生產線上收集的資料，允許工廠規劃和預測對重型工廠機械所需的維護。此外，邊緣電腦還可用於運輸產業的預測性維護，該產業利用邊緣電腦收集鐵路車廂、巴士、渡輪和船隻等物品的資料。
預測性維護允許公司提前規劃維護，減少執行計畫外維護和維修所需的停機時間。這是因為從 IoT 裝置收集的資料可用於預測何時會發生故障以及機器何時需要維護。此外，由於大部分分析都是在邊緣電腦上本地完成的，因此您將節省大量資金，因為以前傳送到雲端進行處理和分析的許多原始資料現在可以在本地進行處理和分析，只有重要資訊才會傳送到雲端。
Premio 邊緣運算案例研究
案例研究 #1 - IoT 閘道連接 LiDAR 智慧監控系統
客戶使用 Premio 的 RCO-1010 系列堅固耐用的邊緣電腦作為 IoT 閘道，為美國一家主要家居裝修零售商管理 LiDAR 智慧監控系統網路。邊緣電腦用於處理和分析 LiDAR 感測器畫面，以追蹤客戶以達到安全和防止損失的目的。
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案例研究 #2 - IoT 閘道為智慧交通系統提供動力
客戶利用 Premio 的 RCO-1010 堅固耐用的邊緣電腦安裝在運輸車輛中，為旅客和通勤者提供運輸車輛狀態的即時更新。整個套件讓旅客和通勤者能夠更好地規劃他們的通勤時間，並使運輸公司能夠對其運輸車輛執行預測性維護。
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總結
總之，邊緣電腦為部署它們的組織提供了許多好處和優勢。此外，我們提供了一些邊緣電腦最常見的用例。我們得出的結論是，由於 CPU 和儲存裝置的技術進步，邊緣電腦提供的處理能力和儲存能力變得更加實惠和強大，因此邊緣電腦越來越受歡迎。
