為何有人開(kāi)始主張邊緣運算將會(huì )吃掉云端運算，也有人相信純云端運算時(shí)代正邁向終結，而且不只云端龍頭、商用軟體巨頭都搶著(zhù)要押寶，連全球最大開(kāi)源社群也大力支持，原因是什麼？
云端服務(wù)龍頭Amazon每年冬天在美國拉斯維加斯舉行的re:Invent全球用戶(hù)大會(huì )上，都會(huì )發(fā)表最新云端產(chǎn)品服務(wù)，去年卻突然大轉變，開(kāi)始說(shuō)要重視邊緣運算（Edge Computing），甚至還罕見(jiàn)一口氣推出三款非云端產(chǎn)品。還不到半年，另一家云服務(wù)競爭對手微軟也在今年Build 2017開(kāi)發(fā)者大會(huì )開(kāi)始大談邊緣運算的重要性，甚至連微軟執行長(cháng)Satya Nadella都直接喊出要做一個(gè)聰明邊緣裝置。
前不久才宣布5年要重砸20億歐元投資IoT的云端ERP商用軟體巨頭SAP去年也重金買(mǎi)下了一家義大利企業(yè)級IoT平臺供應商Plat.One，就是為了要布局邊緣運算。
即便是以前極力擁護云端的一些主要云端大廠(chǎng)，最近也都突然大轉變，開(kāi)始重視邊緣運算，因為這些云端廠(chǎng)商突然發(fā)現了自己的局限，驚覺(jué)只做云端產(chǎn)品還不夠，云端的手無(wú)法伸向地面的云，所以還要推出非云端產(chǎn)品，要把自己的云端技術(shù)，布建到更靠近使用者附近的設備上。
電信業(yè)最早嗅到邊緣運算商機
不過(guò)，趕在云端廠(chǎng)商發(fā)覺(jué)前，電信營(yíng)運及設備商早從3年前，就已經(jīng)開(kāi)始將邊緣運算視為是未來(lái)發(fā)展新世代5G行動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的關(guān)鍵技術(shù)之一，因為是在電信基地臺連接回程網(wǎng)絡(luò )的近端，放置一臺服務(wù)器，以便將傳回后端核心網(wǎng)絡(luò )的資料攔截到服務(wù)器上運算處理，所以這樣的網(wǎng)絡(luò )架構又稱(chēng)為行動(dòng)邊緣運算（Mobile Edge Computing，MEC），甚至還由歐洲電信聯(lián)盟（ETSI）專(zhuān)門(mén)成立工作小組制定產(chǎn)業(yè)共通標準，來(lái)加速推動(dòng)建立MEC生態(tài)系。去年9月，ETSI也首度展示了MEC概念性驗證的初步成果，可以運用在如企業(yè)服務(wù)、健康醫療及視訊分析等應用。
而臺灣電信業(yè)也不落人后，今年3月，中華電信也決定聯(lián)手Nokia展開(kāi)行動(dòng)邊緣運算技術(shù)的研發(fā)，提早搶先布局5G。過(guò)去擅長(cháng)網(wǎng)絡(luò )通訊及嵌入式系統研究的交通大學(xué)資工系教授林盈達也曾建議，政府規劃下一代5G發(fā)展方向時(shí)，必須將行動(dòng)邊緣運算納入5G發(fā)展的重要關(guān)鍵技術(shù)。
不只云端、電信業(yè)者紛紛押寶邊緣運算的市場(chǎng)，連全球最大開(kāi)源社群Linux基金會(huì )今年4月也決定成立新專(zhuān)案來(lái)大力推動(dòng)邊緣運算，要打造一套通用IoT邊緣運算框架，超過(guò)50家軟硬體廠(chǎng)商和新創(chuàng )加入，包括Dell、AMD、VMware等。在早之前，則有網(wǎng)通廠(chǎng)商思科為首在前2年成立的OpenFog聯(lián)盟，不過(guò)，OpenFog聯(lián)盟是使用「霧運算（Fog Computing）」當名稱(chēng)，來(lái)與邊緣運算做區別，代表更重視云端與霧運算之間垂直互通性的發(fā)展。OpenFog聯(lián)盟成立迄今已有包括ARM、Dell、Intel、微軟、鴻海、奇異公司、AT&T在內超過(guò)50家業(yè)者加入。
邊緣運算是什麼？為何連云端龍頭都甘愿為它推出非云產(chǎn)品，而電信業(yè)者也將它視為發(fā)展5G不可缺少的重要關(guān)鍵技術(shù)，連全球最大開(kāi)源社群都登高一呼成立專(zhuān)案來(lái)大力推動(dòng)它，甚至連曾擔任Citrix云端部門(mén)資深副總裁的美國知名創(chuàng )投A16z合夥人Peter Levine都斬釘截鐵的說(shuō)：「邊緣運算將會(huì )吃掉云端運算。」就連我們跨海遠距采訪(fǎng)到的Linux基金會(huì )物聯(lián)網(wǎng)資深總監Philip DesAutels都親口說(shuō)出：「純云端運算時(shí)代正在終結，邊緣運算開(kāi)始興起」。
邊緣運算說(shuō)穿了就是一種就近運算的概念，將運算更靠近資料源所在的本地區網(wǎng)（Local Network）內運算，盡可能不用將資料回傳云端，以減少資料往返云端的等待時(shí)間及降低網(wǎng)絡(luò )頻寬成本。邊緣運算通常是在本地端和云端兩邊交界的附近做運算處理，也就是資料進(jìn)出區網(wǎng)附近的位置，這麼做的目的，在於既可以將運算環(huán)境放在本地，同時(shí)又可以靠近云端邊界附近，藉此跟云銜接。畢竟并不是全部的資料都能放在本地端運算，還是會(huì )有些需要更進(jìn)一步分析及判斷的資料，最后還是要傳回云端來(lái)處理，或是做為長(cháng)期存取的使用。
邊緣運算架構也適合IoT應用
邊緣運算也適合用來(lái)部署IoT應用，特別是在新興IoT應用領(lǐng)域，例如自駕車(chē)、無(wú)人機、擴增實(shí)境（AR）/虛擬實(shí)境（VR），以及機器人等，這些嶄新應用特別強調即時(shí)的影像分析及辨識處理能力，對於網(wǎng)絡(luò )的低延遲和高頻寬要求極高，需要在數十毫秒甚至微秒時(shí)間內就要反應，然而透過(guò)網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò )傳輸往返云端，至少需要上百毫秒才能反應過(guò)來(lái)，所以這類(lèi)型的應用，就很適合采用邊緣運算架構。
邊緣運算因為是在靠近資料源所在的區域網(wǎng)絡(luò )環(huán)境內運算，所以可以是在一臺大型運算設備，或者是很多個(gè)中、小型運算裝置或設備組成的本地端網(wǎng)絡(luò )內運算，這些運算設備可以是個(gè)人所有的行動(dòng)裝置（如智慧手機、穿戴式裝置），也可以是終端設備（如閘道器、監視攝影機、銀行ATM），或是其他IoT裝置。因為運算裝置和裝置之間彼此靠得很近，網(wǎng)絡(luò )傳輸更直接，如透過(guò)Wi-Fi、藍牙等，所以傳遞資料變很快。
閘道器（Gateway）是常見(jiàn)的一種邊緣運算設備，不過(guò)跟傳統只用來(lái)采集和轉發(fā)資料的IoT閘道器相比，新一代邊緣閘道器變得聰明，開(kāi)始具有運算分析能力，能將靠近感測器和其他IoT裝置周?chē)杉馁Y料先運算處理，讓資料變少以后再回傳云端，即使沒(méi)有網(wǎng)絡(luò )，邊緣閘道器也能透過(guò)和其他運算設備組成一個(gè)具有分散式運算架構的本地端區網(wǎng)，自行就可以接手運算，等待網(wǎng)絡(luò )恢復后，才將處理后的資料傳回云端，若是邊緣設備運算能力足夠，甚至有時(shí)可以直接在本地端處理完，不必再送回云端接續處理。
這也直接點(diǎn)出了邊緣運算和集中式的傳統云端運算架構最大不同之處，因為采用分散式運算架構，可以將運算分散靠近地面資料源的近端設備處理，以分攤原本在云端運算的工作量，而不需要大老遠將資料傳回云端才能處理，因此速度變更快，甚至沒(méi)有網(wǎng)絡(luò )，靠近地面的運算設備也能接手自己處理，無(wú)云也沒(méi)關(guān)系。
邊緣運算因為是設計一個(gè)本地端運算網(wǎng)絡(luò )環(huán)境，以便於能就近處理資料，而不需要像云端離資料源太遠，所以有人說(shuō)，邊緣運算是一朵地面的云，但是不像霧運算比較是整個(gè)特定區域的地上云，遍布范圍較廣，邊緣運算則可以是靠近資料源產(chǎn)生的一個(gè)小型區域的運算叢集，可以進(jìn)到霧進(jìn)不去的地方。所以邊緣運算其實(shí)就是一個(gè)本地端的云，甚至是一個(gè)在室內的云。從前天上的那朵云到了地面變成霧，現在還縮小進(jìn)到工廠(chǎng)、辦公室、汽車(chē)甚至變成你家中的一朵云。
邊緣運算的興起，其實(shí)和近幾年企業(yè)IT架構發(fā)展逐漸改采混合云架構來(lái)部署，也有些許相似之處，因為從應用角度來(lái)看，混合云的出現也是為了解決公有云的網(wǎng)絡(luò )傳輸及延遲的問(wèn)題，畢竟和企業(yè)內部網(wǎng)絡(luò )相比，終究網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò )的傳輸速度還是過(guò)慢，若企業(yè)要將關(guān)鍵應用整套搬上公有云用時(shí)，就會(huì )被拖累，例如資料庫資料不同步等問(wèn)題，以致於不少采用公有云的企業(yè)，也同時(shí)會(huì )結合私有云方式來(lái)部署，只不過(guò)以前這些私有云是由許多臺企業(yè)級服務(wù)器、儲存和網(wǎng)絡(luò )設備所布建而成，現在，可以是由許多不同大小的運算裝置或設備組成。
云端大廠(chǎng)相繼押寶邊緣運算
當然，邊緣運算之所以變得越來(lái)越重要，不只是解決了云端與本地端連線(xiàn)的瓶頸，對云端來(lái)說(shuō)，這也是一個(gè)將天上的云延伸到本地端的作法，只要透過(guò)邊緣運算裝置就能進(jìn)到本地端，能讓地面的云，也成為天上云的邊界一部分。
在邊緣運算起飛之際，即便是以前極力擁護云端的一些主要云端大廠(chǎng)，最近也都突然大轉變，開(kāi)始說(shuō)要重視邊緣運算，連云端服務(wù)龍頭Amazon都驚覺(jué)只做云端產(chǎn)品還不夠，還要推出非云端的產(chǎn)品。Amazon去年一口氣就發(fā)布的非云端產(chǎn)品有三款，分別是能讓自家云端Lambda程式開(kāi)始能在A(yíng)WS環(huán)境外的邊緣節點(diǎn)執行的Lambda＠Edge，還有將無(wú)服務(wù)器運算服務(wù)也帶到IoT裝置內的AWS Greengrass，甚至 Amazon后來(lái)還推出一個(gè)具備儲存和運算的資料儲存裝置 AWS Snowball Edge，內建Lambda執行環(huán)境，可做為離線(xiàn)使用，以便於在云端不能服務(wù)時(shí)，程式還可以轉移到本地端的這臺裝置接手繼續執行。
另一家云端大廠(chǎng)微軟也在今年押寶邊緣運算，甚至微軟執行長(cháng)Satya Nadella在今年Build 2017開(kāi)發(fā)者大會(huì )開(kāi)場(chǎng)時(shí)更直接喊出：「 Intelligent Cloud and an Intelligent Edge（智慧云與一個(gè)聰明邊緣裝置）」的口號，以取代原先「行動(dòng)優(yōu)先、云端優(yōu)先」的云端戰略。微軟今年上半也推出兩大主攻邊緣運算的非云端產(chǎn)品， Azure串流分析工具是其中之一，這是原本Azure云端才有的串流分析服務(wù)，現在也能用於本地端，可以直接就近分析串流資料，以便於加快異常事件的預警反應。
云端業(yè)者以外，網(wǎng)通大廠(chǎng)思科也與商用分析軟體業(yè)者SAS聯(lián)手，準備把商用分析技術(shù)帶進(jìn)裝置內，讓邊緣裝置也具備商業(yè)分析能力。而臺灣也有廠(chǎng)商嗅到邊緣運算商機，例如老牌嵌入式系統廠(chǎng)商研華科技今年就發(fā)表了一系列邊緣智慧服務(wù)器軟硬整合解決方案（Edge Intelligence Servers），可以先應用在工廠(chǎng)、零售、車(chē)隊物流、醫療，以及環(huán)境與能源等行業(yè)。
比起云端業(yè)者早搶先一步布局邊緣運算的電信業(yè)，近年來(lái)也有取得不錯的新進(jìn)展。開(kāi)始有大型電信商將電信網(wǎng)絡(luò )服務(wù)與邊緣運算來(lái)結合，例如，美國電信巨頭Verizon就在今年OpenStack年度大會(huì )上，展示利用OpenStack打造的一臺虛擬用戶(hù)端設備（Virtual Customer Premises Equipment）。這是利用白牌服務(wù)器打造的一臺虛擬網(wǎng)絡(luò )設備，外型就像一個(gè)白色小方盒，可以提供虛擬化網(wǎng)絡(luò )功能（VNF），如網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化、安全等。這個(gè)小盒子因為具備LTE功能，可以直接放置在靠近辦公室最近的位置，以便於企業(yè)能隨時(shí)依需求來(lái)增減網(wǎng)絡(luò )服務(wù)。Verizon 甚至用「Cloud in Box」來(lái)形容，這就像是把一朵云縮小放進(jìn)盒子，你走到哪，云就跟到哪，還可以帶進(jìn)到企業(yè)辦公室，就像是在辦公室的一朵電信云，這其實(shí)就是一種利用網(wǎng)絡(luò )功能虛擬化技術(shù)，實(shí)現行動(dòng)邊緣運算的應用例子。
云端大廠(chǎng)微軟也在今年押寶邊緣運算，微軟執行長(cháng)Satya Nadella在今年Build 2017開(kāi)發(fā)者大會(huì )開(kāi)場(chǎng)時(shí)更直接喊出要做聰明邊緣裝置，要把自己的云端技術(shù)布建到更靠近使用者附近的設備上。（圖片來(lái)源／Build 2017）
連全球最大開(kāi)源社群也大力支持
邊緣運算雖然才剛竄起，但也逐漸有越來(lái)越多的科技、網(wǎng)通、晶片及物聯(lián)網(wǎng)各家業(yè)者紛紛搶進(jìn)，也讓邊緣運算發(fā)展的生態(tài)系，開(kāi)始變得越來(lái)越熱鬧了。甚至連身為全球最大開(kāi)源社群的Linux基金會(huì )，最近也決定成立EdgeX Foundry這個(gè)新專(zhuān)案，專(zhuān)門(mén)要為邊緣運算來(lái)推動(dòng)建立一套可互相溝通和協(xié)作的通用標準，讓身處在地面云環(huán)境的運算裝置不用上到云就可以自己來(lái)溝通。
為何Linux基金會(huì )非得需要出面推動(dòng)這件事？最近才剛新接任EdgeX 專(zhuān)案執行董事的Philip DesAutels話(huà)講得很直接：「因為邊緣運算市場(chǎng)和技術(shù)已經(jīng)準備就緒，而社群也正大聲嚷嚷吵著(zhù)要呢！」他也指出，EdgeX提供的是一個(gè)可以用來(lái)建立IoT邊緣生態(tài)系的共通框架。 過(guò)去基於運算發(fā)展有了開(kāi)源Linux，而在資料中心則有開(kāi)源云端應用平臺Cloud Foundry出現， 到了網(wǎng)通則有網(wǎng)絡(luò )功能虛擬化（NFV），「現在，該是換我們挺身為物聯(lián)網(wǎng)邊緣做這件事的時(shí)候了。 」他說(shuō)。
Linux基金會(huì )以外，還有去年底以中國電信設備商（華為）為首的少數幾家業(yè)者成立的邊緣運算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（Edge Computing Consortium），則是致力於發(fā)展產(chǎn)業(yè)IoT邊緣運算的解決方案。
除了有云端、開(kāi)源社群力拱，近年來(lái)AI技術(shù)的成熟，也變成推動(dòng)邊緣運算的另一股力量。當這些邊緣裝置的運算分析能力越來(lái)越強，現在開(kāi)始也有更多廠(chǎng)商將機器學(xué)習、甚至是深度學(xué)習的能力帶進(jìn)裝置內，使得現在的邊緣裝置也能做到云端能做的事，應用也越來(lái)越廣了。例如微軟今年就搶先發(fā)行一套預覽版Azure IoT Edge，不只能串流分析資料，還開(kāi)始將Azure機器學(xué)習及AI認知服務(wù)帶進(jìn)裝置端，讓裝置想要就近結合機器學(xué)習變得更容易多了。SAP年初也另外推出了一套SAP Leonardo邊緣運算解決方案，開(kāi)始把SAP云端原有的機器學(xué)習和預測分析服務(wù)，帶進(jìn)到物聯(lián)網(wǎng)邊緣設備內。除了AI技術(shù)外，也開(kāi)始有包括晶片、GPU、網(wǎng)絡(luò )及大數據管理商，專(zhuān)為邊緣裝置釋出新的AI開(kāi)發(fā)工具、框架及分析平臺。
云端正在邁向終結了嗎？
當更多的邊緣裝置開(kāi)始具備AI能力，而且可以執行較復雜的AI應用時(shí)，裝置將變得更聰明。這也意味著(zhù)，未來(lái)將有更多的云端運算工作，可以在本地端就先處理完，不必再上云，而云端將來(lái)更像扮演一個(gè)中央的管理者或協(xié)調者，或是做為一座資料訓練中心。而當有越多的邊緣裝置接手以前云端的大部分工作，也有人主張，云端運算最后可能只剩下儲存用途而已，甚至去年P(guān)eter Levine就因此提出了「云端運算正邁向終結」的說(shuō)法，甚至他認為，邊緣運算最終會(huì )反過(guò)來(lái)吃掉云端。
雖然云端會(huì )不會(huì )終結，目前各界也持有不同的看法。像Philip DesAutels自己就相當認同云端運算邁向終結的說(shuō)法，甚至他更認為，這件事早已經(jīng)再發(fā)生了。「但這并不是指云端會(huì )就此消失，而是代表一個(gè)純云端運算年代的終結。」Philip DesAutels強調，當更多運算可以交付邊緣設備處理時(shí)，云端也會(huì )因為這些裝置變聰明而跟著(zhù)越來(lái)越有智慧，「將來(lái)，云端更像是扮演一個(gè)集中式協(xié)調管理的角色，成為一個(gè)具有分散式集體智慧的云端大腦。」
不過(guò)多數學(xué)術(shù)圈及產(chǎn)業(yè)界人士的看法，則傾向支持這兩者是互補的關(guān)系，而非對立。林盈達就認為，邊緣運算的角色，最終目的并不是取代云端，而是要透過(guò)邊緣運算采用的分散式架構，「讓原本集中式的云可以去中心化，將云端的邊際向外圍更進(jìn)一步延伸，可以更靠近用戶(hù)所在的網(wǎng)絡(luò )」，以便於滿(mǎn)足對於網(wǎng)絡(luò )延遲、頻寬更高需求的新興應用，所以?xún)烧吣康牟⒉粵_突。
工研院資通所先進(jìn)通訊系統與標準發(fā)展技術(shù)部經(jīng)理楊人順也有相似的看法，甚至他認為，將來(lái)云端非但不會(huì )消失，還會(huì )改變云端運算現有的資料存取模式，以后的云端服務(wù)模式將漸趨於擔任一個(gè)后援的管理團隊，來(lái)負責支援前線(xiàn)的邊緣裝置正常的運作，而比較不會(huì )直接和使用者接觸，只有在少數的情況下，才會(huì )由云接手，例如需開(kāi)啟網(wǎng)頁(yè)的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)等。
目前也是OpenFog聯(lián)盟成員的臺灣大學(xué)代表人之一的臺大電機系教授魏宏宇也直言，云端運算要消失很難，因為云端運算架構的好處并沒(méi)有不見(jiàn)，像是可以提供IaaS、PaaS、SaaS的云端服務(wù)型式，讓規模不大的中小型企業(yè)，可以租用方式，來(lái)取得運算資源，而不需要前期投入大筆建置成本，而且云端架構是以彈性擴充為設計考量，可以更有效集中資源，來(lái)滿(mǎn)足不同企業(yè)IT架構擴充的需求。
研華科技技術(shù)長(cháng)楊瑞祥則從應用面來(lái)解釋?zhuān)吘夁\算和云端運算各自是分層負責的關(guān)系。他表示，將來(lái)資料上不上云端完全看解決應用的需求是什麼，以及對應的邊緣運算裝置有沒(méi)有能力現場(chǎng)處理，例如需要利用巨量資料來(lái)訓練機器學(xué)習模型時(shí)，這時(shí)，邊緣運算就應付不來(lái)，還是得走云端這條路。楊瑞祥也強調，「云端這門(mén)生意，不會(huì )像傳統大型主機一樣，逐漸式微甚至消失，反而會(huì )因邊緣運算更加發(fā)展而持續壯大。」
云端終結說(shuō)雖然是有點(diǎn)夸張的說(shuō)法，但從運算架構的演進(jìn)來(lái)看，這其實(shí)也正反映出了未來(lái)邊緣運算扮演的角色，將變得更加重要，甚至不輸給現在的云端。根據IDC的報告，從明年開(kāi)始，全球裝置將有高達4成產(chǎn)生的資料量會(huì )就近在邊緣裝置來(lái)處理、分析及儲存，以降低網(wǎng)絡(luò )傳輸的成本。另一份不同的IDC調查也顯示，去年開(kāi)始導入邊緣運算架構的企業(yè)比例有高達4成，預計今年的采用比例也將持續攀升。
盡管，云端運算將會(huì )繼續發(fā)展并不會(huì )停歇，但邊緣運算也正逐漸從現有的IT運算架構中，開(kāi)始占有一席之地。云端運算和邊緣運算有各自不同的優(yōu)勢，也各自有擁護的陣營(yíng)，但不論是天上的云，還是地面上的云，或是想進(jìn)到你家里的云，只要可以幫助企業(yè)解決問(wèn)題，就是好用的云。過(guò)去幾年，企業(yè)不是專(zhuān)注於上云端，就是想著(zhù)擁抱更多的云，現在，企業(yè)也得開(kāi)始低頭注意身旁的這朵本地云，如何善用不同的云的優(yōu)勢，來(lái)做更好的發(fā)揮，未來(lái)也將考驗著(zhù)企業(yè)的智慧。
