邊緣計算創(chuàng)新：用更少的資源做更多的事情

作者：佚名 2020-09-21 10:45:38

云計算

邊緣計算 COVID-19大流行正在改變我們使用數(shù)據(jù)的方式，以及在何處使用和生成數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)使用模式已經(jīng)從更傳統(tǒng)、更集中的模式轉(zhuǎn)變?yōu)楸仨氈С衷S多遠程用戶和連接點的模式。

創(chuàng)新互聯(lián)是一家集網(wǎng)站建設(shè),新巴爾虎左企業(yè)網(wǎng)站建設(shè),新巴爾虎左品牌網(wǎng)站建設(shè),網(wǎng)站定制,新巴爾虎左網(wǎng)站建設(shè)報價,網(wǎng)絡(luò)營銷,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,新巴爾虎左網(wǎng)站推廣為一體的創(chuàng)新建站企業(yè)，幫助傳統(tǒng)企業(yè)提升企業(yè)形象加強企業(yè)競爭力?？沙浞譂M足這一群體相比中小企業(yè)更為豐富、高端、多元的互聯(lián)網(wǎng)需求。同時我們時刻保持專業(yè)、時尚、前沿，時刻以成就客戶成長自我，堅持不斷學習、思考、沉淀、凈化自己，讓我們?yōu)楦嗟钠髽I(yè)打造出實用型網(wǎng)站。

 COVID-19大流行正在改變我們使用數(shù)據(jù)的方式，以及在何處使用和生成數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)使用模式已經(jīng)從更傳統(tǒng)、更集中的模式轉(zhuǎn)變?yōu)楸仨氈С衷S多遠程用戶和連接點的模式。這些遠程連接正在迅速改變現(xiàn)有的電信體系結(jié)構(gòu)，促進了分布式體系結(jié)構(gòu)的需要和發(fā)展，其中邊緣設(shè)備現(xiàn)在定義了接入點及其功能。

這一流行病推動了對網(wǎng)絡(luò)和計算的更大需求，以支持一些關(guān)鍵活動，包括：

? 遠程工作——在家或在遠程辦公室/分公司（ROBO）

? 遠程學習

? 遠程醫(yī)療（遠程醫(yī)療）
這些驅(qū)動建立在不斷增長的媒體和娛樂(M&E)應(yīng)用的需求上，如視頻流和游戲。此外，電信業(yè)一直在不斷改善城市和郊區(qū)最后一英里的連通性，今天的重點是擴大無線5G連接。這將支持數(shù)據(jù)創(chuàng)建的巨大潛在增長。

 

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如今，基于網(wǎng)絡(luò)的處理被廣泛用于支持智能手表應(yīng)用、流媒體視頻、智能家居應(yīng)用等。然而，這種處理大部分依賴于一種集中的體系結(jié)構(gòu)方法，即所有收集到的數(shù)據(jù)必須回送到一個中央“云”數(shù)據(jù)中心，在那里進行處理。然后，這些處理結(jié)果將轉(zhuǎn)換為特定的操作，這些操作可能需要在數(shù)據(jù)源處將其取回。移動所有這些數(shù)據(jù)的成本以及由于這種方法而產(chǎn)生的延遲，并不容易支持實時應(yīng)用，例如增強現(xiàn)實、會話智能或自主系統(tǒng)（自動駕駛汽車/卡車/船舶、機器人工廠等）。要求低延遲和高吞吐量的內(nèi)容豐富的應(yīng)用程序需要在網(wǎng)絡(luò)邊緣結(jié)合訪問（連接性）和計算資源。
邊緣計算及其分布式處理模型正是為了滿足這一需求而設(shè)計的。這種方法使計算、存儲和控制服務(wù)更接近數(shù)十億的“物聯(lián)網(wǎng)”設(shè)備，如傳感器、執(zhí)行器、攝像機，當然還有用戶及其設(shè)備。成功的實現(xiàn)將把計算資源放在通信基礎(chǔ)設(shè)施的最佳位置，無論是在中心云、邊緣計算節(jié)點還是終端設(shè)備本身。它將能夠動態(tài)地擴展資源，以滿足這些不同點上不斷變化的需求。
這一流行病在本質(zhì)上加速了對邊緣計算的需求和依賴，邊緣計算不僅為當今的需求提供了巨大的潛力，而且為支持未來需要本地化處理以實現(xiàn)快速響應(yīng)和減少核心帶寬的應(yīng)用提供了巨大的潛力。在網(wǎng)絡(luò)邊緣，訪問位置和內(nèi)容交付的變化預計不會這么快發(fā)生，現(xiàn)在它正迫使業(yè)界改變其啟用和交付內(nèi)容的方式，同時提供一個安全的環(huán)境來交付和使用內(nèi)容。
在本地執(zhí)行復雜的數(shù)據(jù)計算——接近處理——現(xiàn)在是至關(guān)重要的。如果把這些邊緣計算資源放在距離端點30米的范圍內(nèi)，它的功能會大大增強。然而，這需要進一步的技術(shù)創(chuàng)新。
邊緣計算設(shè)備同時使用有線和無線連接方法。使用的有線連接方法主要是以太網(wǎng)。但是，大多數(shù)用于提供與邊緣設(shè)備的連接的方法都使用無線通信進行無線接入
不幸的是，沒有單一的網(wǎng)絡(luò)或無線電接入方法可以解決所有的連通性和數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)。例如，一些基本的無線連接協(xié)議包括LTE、5G無線、WiFi（802.11ax和6e）、藍牙、BLE、ZigBee等。因此，這種新型的邊緣計算設(shè)備應(yīng)該支持多種無線接入方式。然而，大量的無線無線電協(xié)議在邊緣計算設(shè)備上爭奪空間和功率，這推動了對功能集成水平不斷提高的需求。
為了更好地支持低延遲、高帶寬的應(yīng)用，強大的、集成的面向消費者的邊緣計算網(wǎng)關(guān)（我們稱之為智能邊緣節(jié)點，SENs）開始出現(xiàn)。這些sen支持多種無線接入方式，同時增加了安全計算、存儲和路由能力。它們由更強大的處理器、片上系統(tǒng)（soc）設(shè)備、存儲器、天線、功率放大器和其他資源構(gòu)建，以更好地支持高速無線通信，同時在網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備邊緣同時執(zhí)行復雜的、功率密集型的應(yīng)用。
這讓我們很興奮。隨著功能和功能被添加到任何設(shè)備中，功率和相關(guān)熱量都會增加。必須排除這些熱量，否則電子設(shè)備將停止可靠工作。一種典型的散熱方法是簡單地增加器件的物理尺寸來增加散熱表面積。但是，簡單地增加物理大小通常與在增加功能時保持甚至減少SEN的物理大小的目標背道而馳。市場總是希望我們用更少的錢提供更多。在這種情況下，可用于散熱的水平和垂直表面積較少。此外，邊緣設(shè)備通常部署或使用在排除其他熱管理解決方案的環(huán)境中，例如云數(shù)據(jù)中心中普遍存在的強制氣流或外部冷卻。
由于這些物理約束，高功率邊緣部署設(shè)備的外形因素往往受到散熱的驅(qū)動。例如，SEN可以被塑造成具有兩個拉長邊的四邊形長方體，或者包括容納大型散熱器的大外殼，以增加散熱表面積。
除了熱量之外，用于家庭和小型辦公室的SEN必須符合一定的尺寸和物理設(shè)計要求，而不需要安裝服務(wù)器機架。因為SEN與人們共享一個物理環(huán)境，因此它應(yīng)該不引人注目或具有物理吸引力，這樣它就可以很容易地放置在家庭或小型辦公室中。同時，這些物理屬性不得妨礙性能、功能性和經(jīng)得起未來考驗或驅(qū)動成本。
為了無線通信的利益，許多產(chǎn)品的小型化已經(jīng)取得了進展；看看你今天的智能手機，與20世紀末的智能手機磚相比。當然，隨著越來越多的無線接入?yún)f(xié)議和頻段被添加到我們的邊緣設(shè)備中，物理要求更多天線的需求。當一項新的無線電技術(shù)被加入時，額外的功率要求有一個更大的散熱片。簡單的解決方案是隨著天線數(shù)量的增加，增加平臺的尺寸，以容納更多/更大的散熱器。不幸的是，這不是市場愿意支付的。
天線的數(shù)量和散熱器的大小是決定SEN本身整體尺寸的關(guān)鍵因素。當增加更多的無線接入能力時，典型的設(shè)計方法需要為每個新的無線協(xié)議或頻段提供更多的物理空間。我們?nèi)绾未蚱七@種明顯的僵局？
如果散熱器和天線是同一個怎么辦？最近的技術(shù)進步成功地將天線與散熱器集成在一起，支持“用更少的資源做更多”的市場需求。這個整合領(lǐng)域為進一步創(chuàng)新提供了機會。
圖1顯示了在無線通信中廣泛使用的平面倒F天線（PIFA）和散熱器。傳統(tǒng)的設(shè)計方法要求有一個熱沉區(qū)和一個射頻天線區(qū)，這兩個區(qū)域永遠不會相交。然而，SENs使用多個在不同頻段工作的無線電。許多無線系統(tǒng)，如Wi-Fi-ax和Wi-Fi6e需要多個頻段和天線來提供所需的大量帶寬，從而形成一個無線電和天線陣列。

（圖1散熱器和天線）

帶散熱片的集成天線如圖2所示?！拔覀儼l(fā)現(xiàn)集成的散熱器和天線是共生的，作為同一房地產(chǎn)的聯(lián)合租戶運行?！本唧w來說，散熱片為天線形成了一個更大的接地平面，從而使天線性能更好，同時又減少了占地面積。天線還充當散熱片，幫助散熱。這種天線和散熱器的結(jié)合使得在更小的區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)更高的電源管理和無線性能。當創(chuàng)新成功發(fā)揮作用時，所有人都會受益。

（圖2散熱器和天線的組合）

借助這種集成天線/散熱器，SEN可以散發(fā)相同數(shù)量的熱量，并獲得與更大的常規(guī)設(shè)備相同的熱性能，同時滿足無線電性能要求。通過減少部件，這種組合的天線/散熱器組合還降低了材料和制造成本，這些成本可用于增加利潤或提高市場價格競爭力。
我們充分期待集成天線/散熱器的創(chuàng)新將有助于開創(chuàng)一個產(chǎn)品小型化的新時代，不僅有助于邊緣計算智能邊緣節(jié)點的發(fā)展，也有助于其他許多非邊緣計算應(yīng)用的發(fā)展。

 

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