云計(jì)算（英語(yǔ)：cloud computing），是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算方式，通過(guò)這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需求提供給計(jì)算機(jī)各種終端和其他設(shè)備。云計(jì)算是繼1980年代大型計(jì)算機(jī)到客戶端-服務(wù)器的大轉(zhuǎn)變之后的又一種巨變。用戶不再需要了解“云”中基礎(chǔ)設(shè)施的細(xì)節(jié)，不必具有相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，也無(wú)需直接進(jìn)行控制。云計(jì)算描述了一種基于互聯(lián)網(wǎng)的新的IT服務(wù)增加、使用和交付模式，通常涉及通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)提供動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展而且經(jīng)常是虛擬化的資源。
霧計(jì)算，是一種分布式的計(jì)算模型，作為云數(shù)據(jù)中心和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備/傳感器之間的中間層，它提供了計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)設(shè)備，讓基于云的服務(wù)可以離物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和傳感器更近。霧計(jì)算的概念的引入，也是為了應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)云計(jì)算在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用時(shí)所面臨的挑戰(zhàn)。

邊緣計(jì)算是一種通過(guò)在數(shù)據(jù)源附近的網(wǎng)絡(luò)邊緣執(zhí)行數(shù)據(jù)處理來(lái)優(yōu)化云計(jì)算系統(tǒng)的方法。這通過(guò)在數(shù)據(jù)源處或附近執(zhí)行分析和知識(shí)生成來(lái)減少傳感器和中央數(shù)據(jù)中心之間所需的通信帶寬。這種方法需要利用可能不能連續(xù)連接到網(wǎng)絡(luò)的資源，如筆記本電腦，智能手機(jī)，平板電腦和傳感器.邊緣計(jì)算涵蓋了包括無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)數(shù)據(jù)采集，移動(dòng)簽名分析，協(xié)作分布式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)ad hoc網(wǎng)絡(luò)和處理，也可以分類(lèi)為本地云/霧計(jì)算和網(wǎng)格/網(wǎng)格計(jì)算，露水計(jì)算，移動(dòng)邊緣計(jì)算，云計(jì)算，分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索，自主自愈網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程云服務(wù)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，等等

物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)作為一種技術(shù)體系，可分為4層來(lái)看: 傳感器（控制層）、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)以及應(yīng)用層。傳感控制層：感知和控制傳輸

網(wǎng)絡(luò)層：數(shù)據(jù)傳輸

平臺(tái)：作為通信、數(shù)據(jù)和管理

應(yīng)用層：數(shù)據(jù)分析與相關(guān)應(yīng)用的實(shí)際實(shí)施。

 平臺(tái)與應(yīng)用層應(yīng)該是位于數(shù)據(jù)中心，其主要實(shí)現(xiàn)的功能應(yīng)該包括管理、分析、控制和數(shù)據(jù)處理等等。網(wǎng)絡(luò)層主要的功能則是進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸以及通信。

1.邊緣計(jì)算的定義

邊緣計(jì)算是指在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的一側(cè)，采用網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用核心能力為一體的開(kāi)放平臺(tái)，就近提供最近端服務(wù)。其應(yīng)用程序在邊緣側(cè)發(fā)起，產(chǎn)生更快的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)，滿足行業(yè)在實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的基本需求。簡(jiǎn)而言之，邊緣計(jì)算是一種在物理上靠近數(shù)據(jù)生成的位置處理數(shù)據(jù)的方法。

就像我們的手被火燒著（或者其他刺激）的時(shí)候，我們本能的收手，然后再將我們被火燒著了，并且感到了疼痛，及時(shí)的把手收起的過(guò)程傳給大腦（邊緣計(jì)算）。這個(gè)過(guò)程資源的消耗、信息的傳輸明顯小于后者。而不是經(jīng)過(guò)大腦，考慮我們是否感到疼痛，進(jìn)而決定是否要進(jìn)行收手（云計(jì)算）。邊緣計(jì)算可以對(duì)一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題進(jìn)行自行處理并將結(jié)果處理后的結(jié)果傳輸給云端。還有就是我認(rèn)為邊緣計(jì)算就是“微云”，云計(jì)算的縮小加持版本，靠近設(shè)備的小型數(shù)據(jù)中心。

為什么需要邊緣計(jì)算

背景：

a.云計(jì)算已經(jīng)無(wú)法匹配海量數(shù)據(jù)處理

b.從網(wǎng)絡(luò)邊緣到云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)帶寬、延時(shí)的限制

c.邊緣設(shè)備涉及個(gè)人隱私與安全尤為明顯

d.能耗

很多行業(yè)對(duì)實(shí)時(shí)性、可靠性與安全性等有嚴(yán)格要求，而物聯(lián)網(wǎng)作為一種便攜可移動(dòng)的裝置，有其別與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)施的特點(diǎn)。—受限于接入帶寬和流量以及成本、能耗等條件的限制，所以對(duì)數(shù)據(jù)應(yīng)該進(jìn)行合理的處理，特別是進(jìn)行預(yù)處理，以便能夠進(jìn)行“物盡其用”，避免資源的浪費(fèi)。因此，在靠近物或者數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣就需要一個(gè)集連接、計(jì)算、存儲(chǔ)和應(yīng)用的開(kāi)放平臺(tái)，就近提供邊緣智能服務(wù)。概括來(lái)說(shuō)就是：邊緣計(jì)算可以滿足敏捷連接、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的需求，而這些需求正是物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)需要解決的問(wèn)題。

邊緣計(jì)算的市場(chǎng)有多大

按照IDC的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，到2020年將有超過(guò)500億的終端與設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，未來(lái)超過(guò)50%的數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)分析、處理與儲(chǔ)存，邊緣計(jì)算所面對(duì)的市場(chǎng)規(guī)模非常巨大。

2.邊緣計(jì)算的性質(zhì)

a.業(yè)務(wù)本地化（數(shù)據(jù)處理）；

b.近距離（近數(shù)據(jù)源）部署；

c.分布式計(jì)算技術(shù)；

d.安全和隱私功能；

3.邊緣計(jì)算的目標(biāo)

業(yè)務(wù)本地化，近距離部署

對(duì)比 云計(jì)算：集中式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，處理模式，客戶--服務(wù)器架構(gòu)

4.邊緣計(jì)算的位置

網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的要求位置；

應(yīng)用場(chǎng)景的時(shí)延要求；

5.邊緣計(jì)算與5G

6.中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)MEC部署

不同位置的部署取決于業(yè)務(wù)需求，覆蓋范圍，網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀的綜合要求

7.邊緣計(jì)算與區(qū)塊鏈

a.分布式存儲(chǔ)(ITFS存儲(chǔ)協(xié)議)

b.去中心化

c.不可篡改,可追溯

協(xié)同邊緣，連接多個(gè)數(shù)據(jù)擁有者的邊緣

8.邊緣計(jì)算的實(shí)驗(yàn)環(huán)境:

1.硬件實(shí)物實(shí)現(xiàn)（路由器3個(gè)，Internet網(wǎng)絡(luò)）

2.軟件層面的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)(服務(wù)器1臺(tái)<openStack搭建>，客戶端主機(jī))

3.matlab仿真實(shí)驗(yàn)

參考文獻(xiàn):

???????[1]施巍松,孫輝,曹杰,張權(quán),劉偉.邊緣計(jì)算:萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代新型計(jì)算模型[J].計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展,2017,54(05):907-924.