什麼是邊緣運算？
邊緣運算是指將運算能力和儲存空間移近網路邊緣的運算框架，而數據生成和人們需要根據數據做出決策的地方，就是網路邊緣。將邊緣運算設備移近數據生成來源，可帶來實質的商業利益，包括即時數據分析和處理，以及更快的反應時間和增加可用頻寬。如果部署得當，邊緣電腦有能力提高流程效率、自動化任務並創造整體更優質的客戶體驗。
為什麼邊緣運算越來越重要？
隨著越來越多的物聯網設備產生爆炸性的數據，邊緣運算設備的重要性與日俱增。由於 5G 網路的擴張，將有比以往更多的物聯網設備上線，物聯網設備產生的數據將持續增長。
過去，雲端運算和大型資料中心被視為處理大量數據的解決方案。然而，隨著越來越多的設備上線，資料中心將無法應付數據量的大幅增加，因此需要邊緣電腦來減輕其壓力。
這是因為將物聯網設備產生的每條數據發送到集中式資料中心或雲端進行分析和處理，會導致頻寬資源過度利用和延遲問題。
邊緣運算透過在數據產生地進行本地處理和分析來解決這兩個問題，從而無需將所有原始數據發送到資料中心和雲端進行處理和分析。這釋放了頻寬，並允許數據在本地即時處理，從而實現更快的決策、更快的響應時間和改善使用者體驗。
邊緣電腦有哪些不同的類型？
邊緣運算設備有許多不同的類型，包括無風扇邊緣電腦和堅固型邊緣電腦。今天，我們將重點介紹堅固型邊緣運算設備，它們是為在世界上最惡劣的環境中運行而設計和製造的緊湊型運算設備。
堅固型邊緣電腦是堅固型無風扇迷你電腦，它們可以在頻繁振動、衝擊、灰塵、碎屑、極端溫度等惡劣環境中生存。
堅固型邊緣電腦的設計和製造沒有活動部件。此外，它們具有更高的耐溫性，這使得它們能夠部署在普通桌上型電腦無法生存的環境中。
此外，堅固型邊緣電腦體積小巧，非常適合在空間受限的環境中部署。例如，RCO-1000 系列堅固型邊緣電腦的尺寸為 150 毫米 (寬) x 105 毫米 (深) x 37 毫米 (高)，小巧到可以放在手掌中。
堅固型邊緣電腦不僅小巧，而且連接選項豐富，允許設備部署在網路連接不穩定的遠端環境中。
此外，由於採用 IntelvPro平台，堅固型邊緣電腦配備了遠端管理功能，可實現遠端監控和管理，允許操作員在不前往設備現場的情況下，遠端對堅固型邊緣運算設備進行故障排除、更新和維修。
有關不同類型邊緣電腦的更多資訊和有用的資訊圖表，請參閱我們之前關於「不同類型邊緣電腦」的部落格文章。
邊緣運算有什麼好處？
以下是邊緣運算提供的一些優勢：
#1 - 超低延遲
邊緣運算最顯著的優勢之一是它提供了超低延遲。無疑，雲端提供了強大、可擴展且高效的數據儲存、處理和分析；然而，由於數據通常需要傳輸數千英里才能到達數據中心，因此使用雲端會產生延遲問題。這就是邊緣運算發揮作用的地方。
邊緣運算實現了需要即時處理和分析的應用程式。以自動駕駛汽車為例；它們必須即時做出決策，才能避免與其他物體碰撞。依靠雲端處理和分析來自車輛上各種感測器的數據需要幾秒鐘的時間，這可能導致碰撞。
另一方面，邊緣運算設備能夠實現即時決策，因為數據不需要長距離傳輸以進行處理和分析。這是因為邊緣運算設備放置在數據生成源附近，允許在本地執行數據分析和決策，最短僅需一毫秒。
#2 - 減少頻寬
邊緣電腦能夠減少處理和分析數據所需的頻寬量。這是因為大多數傳送給邊緣運算設備的原始數據都在本地處理和分析，從而無需將所有數據傳輸到雲端進行處理和分析。
相反，邊緣電腦會處理和分析數據，只將符合特定觸發(s)的數據集傳送到雲端進行後處理和分析。這為組織節省了大量的網路頻寬，因為只有少量的數據會被傳送到雲端進行分析和遠端監控。
大規模數據傳輸的頻寬成本可能很高，特別是如果組織採用按流量計費的數據方案，按所使用的頻寬付費—因此，在邊緣部署電腦可以降低頻寬成本。
以監控系統為例。傳統上，整個影像串流都會發送到雲端進行處理和分析。邊緣電腦通過在本地處理和分析影像串流來改善這個過程，只將觸發特定事件的數據發送到雲端進行後分析和審查。
#3 - 服務強化
邊緣電腦的部署減少了存取、處理和分析數據相關的延遲。此外，它允許消費者直接與物聯網設備互動，完全繞過雲端。這使得企業能夠提供無縫的客戶體驗，從而讓組織能夠獲得更多客戶並增加客戶參與度，同時降低其行銷活動成本。
什麼是堅固型邊緣運算？
堅固型邊緣運算是指在網路邊緣部署加固型電腦。邊緣的電腦必須堅固耐用，因為此類部署通常在環境條件惡劣的環境中進行，這使得它們對普通的消費級桌上型電腦不友好。堅固型邊緣電腦經過設計和製造，可將運算和儲存能力帶到任何需要的地方，無論環境條件多麼嚴峻。
Premio 堅固型邊緣電腦位於堅固型邊緣，用於數據處理、儲存以及與雲端的遙測
以下是堅固型邊緣電腦可以在惡劣環境中部署的原因。
#1 - 防塵防碎屑
邊緣運算設備的主要優勢是其無風扇和無通風孔設計提供的防塵防碎屑功能，消除了灰塵和碎屑系統的可能性。邊緣電腦不使用風扇來冷卻內部發熱組件，而是利用散熱片將熱量從內部組件傳導到系統外殼，外殼再將熱量散發到邊緣運算設備周圍的空氣中。
#2 - 極端溫度耐受性
堅固型邊緣運算硬體無風扇設計，承受酷熱和嚴寒的溫度。邊緣電腦的溫度範圍寬廣，介於 -40°C 至 85°C 之間，允許邊緣電腦部署在經歷極端溫度的環境中，例如瑞典冬季的數位看板，溫度可達 -30°C，或撒哈拉沙漠中部的油田，夏季溫度經常超過 50°C。
#3 - 抗震抗振
部署邊緣電腦的另一個優點是它們能夠承受頻繁的衝擊和振動，這是普通桌上型電腦無法承受的。此外，堅固型邊緣運算設備符合軍用規格 (MIL-SPEC-810G) 的測試準則，這保證了堅固型邊緣電腦能夠承受高達 50G 的衝擊和 5GRM 的振動。
堅固型邊緣運算設備承受頻繁的衝擊和振動，因為它們採用一體式設計，減少了接頭的數量，從而創建了一個更可靠、更堅固的系統。邊緣電腦越少
此外，系統中的電纜可創造一種解決方案，消除電纜鬆動導致系統無法運作的可能性。透過消除電纜，邊緣電腦能更好地承受衝擊和振動，使系統更可靠、更堅固。
此外，堅固型無風扇電腦可配置固態硬碟。固態硬碟可創建更堅固的邊緣運算解決方案，因為它們使用矽晶片儲存資料，而不是普通硬碟中的旋轉盤。因此，如果您想要最堅固的解決方案，您應該為您的堅固型邊緣運算解決方案配置固態硬碟 (SSD)，而不是硬碟 (HDD)。
#4 - 靜音運行
部署邊緣運算設備的另一個優點是它能夠靜音運行。系統中去除了風扇和硬碟，使得它們能夠靜音運行，需要安靜的場所。
#5 - 低功耗
部署邊緣電腦的另一個優點是其低功耗。邊緣電腦比普通桌上型電腦使用更少的電量，因為它們配備了低功耗 CPU，耗電量很小。這些設備低功耗使其非常適合部署在穩定電源的環境中。
這是因為這些設備可以電池電源長時間運行。此外，由於它們使用較少的電量，您將會節省能源成本。儘管部署單個迷你邊緣電腦所節省的費用微不足道，但如果您這樣的設備，您將會注意到顯著的能源成本節省。
#6 - 強大的 I/O 和無線連接
堅固型邊緣電腦配備強固的 I/O，可讓您透過 USB 3.1 Gen 2、USB 2.0、HDMI、DP 和 COM 連接埠連接顯示器、儲存裝置、感測器及其他設備。此外，邊緣運算設備均配備 RJ45 LAN 連接埠，使用標準銅纜線，速度可達每秒 10 gigabits，最大纜線長度為 100 公尺或 328 英尺。
在無線連接方面，邊緣電腦可配置 Wi-Fi 6、4G、LTE 和 5G，以實現超快速、低延遲的連接。此外，Wi-Fi 6 具有出色的範圍和豐富的功能，可讓使用者根據特定需求配置 Wi-Fi。
萬一沒有 Wi-Fi 和有線連接，您的邊緣運算設備仍然可以透過內建 SIM 卡插槽連接到網際網路，這些插槽可實現蜂巢式網路連接，包括 4G、LTE 和 5G 連接選項。
此外，邊緣電腦還配備藍牙，可與低功耗設備進行快速簡單的連接。雖然藍牙不提供 Wi-Fi 和蜂巢式網路提供的範圍和速度，但它確實提供了可靠的一對一或多對多連接。
#7 - 體積小巧
堅固型邊緣電腦體積小巧，可部署在空間受限的環境中。小型邊緣電腦的工程師和製造商將其設計為最大限度地減少系統所佔用的空間，使其能夠安裝在一般桌上型電腦無法安裝的狹小空間中。
這使得在空間有限的環境中部署邊緣電腦成為可能，例如在小型機櫃中、桌子下方、牆上或天花板上。例如，BCO-1000 系列的尺寸為 142 公釐（寬）x 101 公釐（深）x 30 公釐（高），RCO-1000 系列的尺寸為 150 公釐（寬）x 105 公釐（深）x 37 公釐（高）。這兩種選擇都足夠小巧，可以握在手中。
雲端運算與邊緣運算？
雲端運算涉及透過網際網路提供運算服務，例如儲存和運算能力，讓使用者能夠從世界任何地方使用自己的電腦存取服務，而無需投資儲存和處理資料所需的基礎設施。
相反，個人或組織支付費用以使用遍佈全球大型資料中心的集中式雲端運算服務。組織可以選擇所需資源的適當數量，例如運算能力、儲存和頻寬，僅按使用量付費。
另一方面，邊緣運算更具分散性，涉及將邊緣運算設備部署在網路邊緣。邊緣運算設備放置在資料產生源附近，以便在本地處理資料。邊緣運算已經實現了行動運算以及物聯網技術。
過去，由於低處理能力和無法處理大量資料的可靠儲存解決方案所造成的限制，邊緣運算並不穩健和可靠。然而，隨著電腦處理能力的提高以及大量高速儲存變得更容易取得且更經濟實惠，邊緣運算已蓬勃發展。
邊緣運算相對於資料中心的最大優勢在於它解決了與雲端運算相關的延遲問題。雲端運算中會出現延遲問題，因為資料通常必須從原始設備傳輸數千英里到資料中心進行處理和分析。
雖然這對於在雲端編輯文件的人來說不是問題，但將資料傳輸到/從原始設備所需的幾秒鐘使得需要即時分析和決策的應用程式無法正常執行。因此，雲端運算解決了延遲問題，因為運算能力位於資料來源附近，可以即時分析資料並做出決策。
邊緣運算與物聯網 (IoT)
每天都有數百萬個物聯網設備上線；隨著物聯網設備數量的增加，這些設備產生的資料量和速度也隨之增加。資料中心規模龐大，但它們將無法應付物聯網設備產生的大量資料。這就是邊緣運算的用武之地。
邊緣運算將能夠透過本地處理資料，減輕資料量大幅增加對資料中心造成的壓力。這減少了必須傳送到雲端進行處理的原始資料量。相反，邊緣電腦在本地處理資料，並僅將觸發特定條件的資料傳送到雲端進行後處理和遠端監控。
透過只將經過處理的相關資料傳送到雲端，您不僅減輕了資料中心的壓力，還釋放了大量的頻寬，這些頻寬原本會用於將原始資料傳送到雲端進行處理和分析。
此外，透過減少所需的頻寬，您可以降低與將大量資料傳輸到/從原始設備相關的成本。如果物聯網設備使用計量上網連接，使用者或組織需要為其使用的資料量付費，這一點尤其重要。
5G 的可用性將進一步增加物聯網設備的數量，從而推動邊緣電腦的需求以應對資料增長。此外，5G 將增加自動駕駛汽車的數量，增加邊緣電腦的需求，以便在邊緣運行機器學習和推斷演算法，以即時引導自動駕駛汽車。總體而言，邊緣運算相對於雲端運算的兩個主要優勢是邊緣運算提供的低延遲、高頻寬運算。
邊緣運算將如何影響資料中心？
由於可以透過按一下按鈕存取大量運算資源，雲端在當今世界仍有其地位，這使得組織無需投入大量資金建立和擴展其基礎設施即可獲得運算能力和儲存，從而實現了出色的無縫擴展性。
話雖如此，儘管雲端解決了許多問題，但物聯網和 5G 的興起意味著資料中心無法跟上物聯網設備產生的大量資料。
此外，人工智慧和自動化正在加速邊緣運算的採用，因為必須即時儲存、處理和分析大量資料。邊緣運算使流程更簡單、更快速，因為資料不再需要長途跋涉到資料中心，從而使組織能夠更明智、更快速地行動。
隨著物聯網設備數量的增加以及對即時分析的需求變得越來越重要，資料中心也需要變得更加分散，將更多資料中心部署在人口稠密的地區，例如城市和商業區。資料中心距離組織越近，使用者體驗到的延遲就越少，效能就越好。
部署邊緣電腦時會遇到哪些挑戰？
部署邊緣電腦的主要挑戰之一是邊緣運算設備必須堅固耐用。大多數邊緣運算設備部署在不穩定的環境中，會受到衝擊、振動、灰塵、碎屑和極端溫度的影響。
這使得邊緣電腦必須堅固耐用，這正是 Premio 在其提供的各種堅固型邊緣電腦上所實現的。堅固型邊緣電腦採用被動冷卻，無需通風口和開口來循環空氣，從而形成一個完全封閉的系統，可防塵、防垢和防碎屑。
此外，堅固型邊緣運算設備配備固態硬碟 (SSD)，其可靠性遠高於使用旋轉碟片儲存資料的傳統硬碟。相反，SSD 將資料儲存在矽晶片上，在受到衝擊和振動時不易損壞。
此外，堅固型邊緣運算設備可以部署在極冷或極熱的環境中，這得益於製造堅固型邊緣電腦所使用的工業元件，使其能夠在溫度達到 -40⁰C 的寒冷環境和高達 85⁰C 的極熱環境中運行。
部署堅固型邊緣電腦的第二個挑戰是，通常必須部署數十、數百甚至數千個設備，因此維護和管理這麼多設備變得困難。然而，堅固型邊緣電腦配備了 Intel vPro 平台。
vPro 平台讓 IT 專業人士能夠遠端管理和維修電腦、互動式資訊站、數位看板、監控系統等等，即使設備關機也能執行。vPro 平台降低了維護邊緣電腦系統的成本，並減少了對您的業務所提供服務的干擾。
常見問題 (FAQs)
1. 什麼是邊緣運算？
邊緣運算表示將運算設備 (通常稱為邊緣電腦) 放置在資料產生源。例如，如果飲料加工廠需要一台電腦來收集感測器資料並進行分析，那麼邊緣電腦可以放置在工廠中，靠近感測器收集資料的位置。在這種情況下，該運算設備將是邊緣運算設備。這應該有助於闡明邊緣運算的定義。
2. 為什麼邊緣運算比雲端運算快？
邊緣運算比雲端運算快，因為資料無需長途跋涉到資料中心進行處理和分析。相反，邊緣電腦放置在資料產生源附近，進行即時處理和分析。例如，物聯網設備將感測器資料傳送到雲端進行處理，然後將處理後的資料分析並傳回，這需要幾秒鐘的時間。而邊緣運算則無需資料透過網路傳輸，因此可以在幾毫秒內處理和分析資料。
3. 邊緣運算有哪些常見範例？
邊緣運算的一些範例包括用於驅動互動式資訊站、監控系統、安全系統、數位看板、自動駕駛汽車、工廠自動化系統以及更多應用案例的邊緣運算系統。話雖如此，這些應用案例中的每一個都需要不同類型的邊緣電腦，才能處理其需要完成的任務。例如，部署用於驅動數位看板的邊緣電腦，其效能要求不如部署用於驅動自動駕駛汽車的邊緣電腦。
4. 邊緣運算的未來會如何？
邊緣運算的未來充滿希望，因為隨著越來越多的物聯網設備上線，以及 5G 將網際網路存取擴展到更多人，邊緣電腦將有必要減輕資料中心因大量和快速資料產生而承受的部分負擔。一些專家認為，邊緣運算硬體市場預計將從 2019 年的 28 億美元增長到 2027 年的 183.6 億美元。