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2211智慧城市是運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，提升城市智慧化程度的新模式。而邊緣計(jì)算擁有的低時(shí)延、高安全、大容量等優(yōu)勢(shì)，能夠?yàn)橹腔鄢鞘薪ㄔO(shè)提供高效的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算體系架構(gòu)，對(duì)于智慧城市建設(shè)有著重要價(jià)值。
邊緣計(jì)算在智慧城市中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
邊緣計(jì)算改變了原先大型任務(wù)在中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析處理的模式，將其分解為多個(gè)更易解決的子任務(wù)，并在服務(wù)終端就近處理，從而實(shí)現(xiàn)更快的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)，同時(shí)降低云端壓力，因而能夠滿足數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理、智能應(yīng)用快速響應(yīng)以及安全隱私保護(hù)等需求。
容量上：減少云端數(shù)據(jù)傳輸
美國(guó)思科公司預(yù)計(jì)，全球設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量將從2016年的218ZB 增長(zhǎng)到 2021 年的847ZB。將大量連接設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿恢幂^為集中的云服務(wù)上，需要超大帶寬和回傳容量。而如果由邊緣服務(wù)器對(duì)本地?cái)?shù)據(jù)直接進(jìn)行處理，減少與云端服務(wù)器的交互，能顯著降低所占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬，從而減少進(jìn)入核心網(wǎng)絡(luò)的流量消耗和云計(jì)算中心的算力損耗。
響應(yīng)上：就近實(shí)時(shí)計(jì)算
數(shù)據(jù)是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)資產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析與操作至關(guān)重要。云計(jì)算需要將數(shù)據(jù)上傳到中心節(jié)點(diǎn)（通常是數(shù)據(jù)中心）進(jìn)行存儲(chǔ)和處理，而邊緣計(jì)算能夠?qū)⑺懔Σ渴鹪诰W(wǎng)絡(luò)中離各個(gè)操作邏輯最近的地方，提高對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理能力。
安全上：本地化數(shù)據(jù)保護(hù)
邊緣計(jì)算在本地或邊緣節(jié)點(diǎn)上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集處理，重要敏感的信息不必經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸，從而有效避免了隱私泄露問(wèn)題。此外，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備很容易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊，邊緣計(jì)算的分布式架構(gòu)天然具有抵御這種攻擊的特性，具有更高的可靠性和容錯(cuò)性。
成本上：避免遠(yuǎn)距離傳輸
邊緣計(jì)算能夠避免遠(yuǎn)距離傳輸大量數(shù)據(jù)，減少帶寬占用，從而降低這方面成本。此外，很多設(shè)備產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)實(shí)質(zhì)上無(wú)關(guān)業(yè)務(wù)，不必傳輸?shù)皆朴?jì)算中心進(jìn)行處理，利用邊緣計(jì)算可以降低這方面不必要的成本支出。
邊緣計(jì)算在智慧城市中的應(yīng)用場(chǎng)景
智慧交通
在城市的交通管理中，高清攝像頭已被廣泛應(yīng)用于違章取證、路況監(jiān)測(cè)等，由此產(chǎn)生大量圖像和視頻數(shù)據(jù)。運(yùn)行在邊緣服務(wù)器的智能交通控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)獲取和分析數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)時(shí)路況來(lái)控制交通信息燈，以減輕路面車輛擁堵，極大地優(yōu)化交通秩序管理和提高交通運(yùn)輸效率。
智慧農(nóng)業(yè)
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)的有效手段。邊緣計(jì)算能夠很好地解決偏遠(yuǎn)地區(qū)網(wǎng)絡(luò)帶寬資源不足的問(wèn)題，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)感知，將溫度、濕度和光照等環(huán)境信息進(jìn)行全面的感知和互聯(lián)，并服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)場(chǎng)景，從而提升農(nóng)業(yè)效益、助力農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化和智能化。
智慧家居
智能家居系統(tǒng)利用大量的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（如溫濕度傳感器、安防系統(tǒng)、照明系統(tǒng)）實(shí)時(shí)監(jiān)控家庭內(nèi)部狀態(tài)、接受外部控制命令并完成對(duì)家居環(huán)境的調(diào)控，以提升家居安全性、便利性、舒適性。在這方面，邊緣計(jì)算可以將私密數(shù)據(jù)推送至家庭內(nèi)部網(wǎng)關(guān)進(jìn)行處理，減少數(shù)據(jù)外流，從而降低數(shù)據(jù)外泄的可能性，提升系統(tǒng)的隱私性。
智慧社區(qū)
現(xiàn)代小區(qū)通常為了滿足安全管控的需要，布置大量的攝像設(shè)備。通過(guò)邊緣計(jì)算，這些攝像設(shè)備不僅可以對(duì)人員、車輛進(jìn)行監(jiān)測(cè)，做到全結(jié)構(gòu)化分析，還能實(shí)現(xiàn)外來(lái)人員報(bào)告、小區(qū)異常情況警示、公共安防隱患清除等小區(qū)管理工作。同時(shí)對(duì)于共享單車停放、寵物管理等常見(jiàn)的社會(huì)管理痛點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，也能通過(guò)前端攝像設(shè)備感知反饋到管理部門(mén)，為管理部門(mén)制定政策提供參考。
智慧醫(yī)療
在醫(yī)療領(lǐng)域，數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)至關(guān)重要，特別是對(duì)于蓬勃發(fā)展的遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)。在遠(yuǎn)程醫(yī)療的實(shí)施過(guò)程中，傳感器利用邊緣計(jì)算可以實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，從而助力醫(yī)療工作者進(jìn)行精準(zhǔn)快速診斷。同時(shí)醫(yī)療行業(yè)的邊緣協(xié)作也具有廣闊的發(fā)展前景，比如流感暴發(fā)的時(shí)候，如果醫(yī)院作為一個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)與政府部門(mén)、醫(yī)藥公司、藥房等多個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，把流感癥狀、實(shí)時(shí)感染人數(shù)、治療成本等信息進(jìn)行共享，就可以幫助政府迅速提高相關(guān)地區(qū)的流感警戒級(jí)別，采取措施控制流感的蔓延；幫助醫(yī)藥公司提升相關(guān)藥品生產(chǎn)的優(yōu)先級(jí)，保證藥品不斷供；幫助藥房有針對(duì)性地調(diào)整自己的采購(gòu)計(jì)劃，更好地滿足市場(chǎng)需求。
我國(guó)邊緣計(jì)算在智慧城市中的應(yīng)用情況
雖然邊緣計(jì)算在中國(guó)仍處于起步階段，但試點(diǎn)部署和生態(tài)合作方面已領(lǐng)先于多數(shù)國(guó)家。根據(jù)中國(guó)邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（ECC）的數(shù)據(jù)，我國(guó)100多個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目分布在40多個(gè)城市，涵蓋了多個(gè)行業(yè)和應(yīng)用場(chǎng)景，包括智慧園區(qū)、智慧港口、智慧交通等領(lǐng)域。
其中，智慧城市為邊緣計(jì)算在中國(guó)的部署提供了更為廣闊的市場(chǎng)前景。GSMA智庫(kù)的調(diào)查顯示，眾多受訪公司認(rèn)為保障、安全和監(jiān)控以及交通管理是我國(guó)近兩年邊緣計(jì)算在智慧城市建設(shè)中的重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域。為響應(yīng)“十三五”規(guī)劃對(duì)智慧城市建設(shè)的要求，各地紛紛提升城市智慧程度：中興在上海的智慧城市項(xiàng)目中，采用多層物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)架構(gòu)提供了智慧路燈、空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)等方案；大唐移動(dòng)將MEC與C-V2X相融合，打造了福建廈門(mén)的智慧交通項(xiàng)目；地平線公司利用邊緣計(jì)算實(shí)現(xiàn)不侵犯隱私的人臉識(shí)別功能等。
推動(dòng)邊緣計(jì)算應(yīng)用于智慧城市的措施
完善產(chǎn)業(yè)政策
目前我國(guó)適用于邊緣數(shù)據(jù)中心的政策法規(guī)幾乎完全基于云數(shù)據(jù)中心的法規(guī)，使得政策法規(guī)的適配性較低。同時(shí)，邊緣計(jì)算部署的各部分缺乏明確標(biāo)準(zhǔn)，阻礙其規(guī)模化應(yīng)用。因此，在邊緣計(jì)算賦能智慧城市建設(shè)進(jìn)程中，政府要推動(dòng)制定清晰明確的邊緣計(jì)算應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管政策，例如保證更低的電費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)以加快基礎(chǔ)設(shè)施部署，與企業(yè)加強(qiáng)合作以共同開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的邊緣計(jì)算技術(shù)、接口和應(yīng)用程序等。
夯實(shí)安全基礎(chǔ)
智慧城市對(duì)提升基礎(chǔ)信息網(wǎng)絡(luò)能力、保證核心信息系統(tǒng)安全提出了更高要求。隨著邊緣計(jì)算賦能智慧城市的進(jìn)程不斷深入，任何一個(gè)層面的安全防御被突破都可能帶來(lái)不可預(yù)估的損失，因此完善邊緣計(jì)算的安全保障體系尤為重要。應(yīng)根據(jù)不同層面的特征，統(tǒng)籌考慮安全技術(shù)、安全管理、安全運(yùn)營(yíng)等因素，設(shè)計(jì)制定個(gè)性化的安全規(guī)則，配置部署針對(duì)防御全層次的定制化安全防護(hù)機(jī)制，為賦能智慧城市夯實(shí)安全基礎(chǔ)。
構(gòu)建生態(tài)體系
在邊緣計(jì)算賦能智慧城市的建設(shè)進(jìn)程中，需要打造足夠開(kāi)放的生態(tài)體系。推動(dòng)構(gòu)建一個(gè)涵蓋政策、技術(shù)等方面，能適應(yīng)各城市領(lǐng)域需求動(dòng)態(tài)變化的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。例如，不僅要明確最適合邊緣計(jì)算的部署模式以推動(dòng)其標(biāo)準(zhǔn)化，還應(yīng)考慮將邊緣計(jì)算融入更為廣闊的5G投資藍(lán)圖，成為未來(lái)5G架構(gòu)的重要組成部分。
加強(qiáng)市場(chǎng)推廣
在推動(dòng)邊緣計(jì)算自身發(fā)展和應(yīng)用于智慧城市建設(shè)方面，應(yīng)該進(jìn)一步重視市場(chǎng)推廣在其中的重要程度。首先，應(yīng)當(dāng)增加對(duì)潛在邊緣計(jì)算應(yīng)用案例的關(guān)注，例如，將邊緣部署納入政府多年建設(shè)計(jì)劃中；其次，應(yīng)當(dāng)升級(jí)產(chǎn)業(yè)合作，將合作范圍擴(kuò)展到各垂直行業(yè)，讓更多相關(guān)行業(yè)的公司參與進(jìn)來(lái)，以增加邊緣計(jì)算在智慧城市中的應(yīng)用場(chǎng)景。
