邊緣計(jì)算是指計(jì)算靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣,以安防攝像頭為例,前端攝像頭具備計(jì)算和儲(chǔ)存的功能,而云端只做基于大數(shù)據(jù)的宏觀預(yù)測(cè),這樣的好處是實(shí)時(shí)響應(yīng),并減少了網(wǎng)絡(luò)帶寬的壓力。根據(jù)IDC的預(yù)測(cè),到2020年,物聯(lián)網(wǎng)會(huì)有500億感知設(shè)備,50%的計(jì)算會(huì)在邊緣設(shè)備上,云邊結(jié)合是未來(lái)普遍的模式。 在今年安博會(huì)期間,包括海康威視、大華股份、科達(dá)、英特爾等都有提到邊緣計(jì)算的應(yīng)用并推出了相關(guān)產(chǎn)品和方案展示,在講述邊緣計(jì)算應(yīng)用趨勢(shì)的過(guò)程中,大家都有引用一組IDC的調(diào)研數(shù)據(jù):到2020年全球會(huì)有超過(guò)500億的智能設(shè)備,超過(guò)2121個(gè)傳感器。到2018年將會(huì)有50%的物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)會(huì)面臨帶寬的問(wèn)題, 40%的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)需要在邊緣進(jìn)行存儲(chǔ)處理和分析。
處于物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代中,隨著時(shí)間的推移,這類(lèi)數(shù)據(jù)還將持續(xù)增長(zhǎng),未來(lái)會(huì)有越來(lái)越多的設(shè)備和傳感器誕生。如此眾多的設(shè)備和傳感器將會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),如果把這些數(shù)據(jù)傳到后端,需要足夠的網(wǎng)絡(luò)帶寬的支撐,雖然在通訊技術(shù)方面,我們正在從4G走向5G,但是網(wǎng)絡(luò)帶寬的增長(zhǎng)速度會(huì)越來(lái)越趕不上數(shù)據(jù)增長(zhǎng)的速度。
當(dāng)下深度學(xué)習(xí)的很多處理運(yùn)算都發(fā)生在后端數(shù)據(jù)中心或云端進(jìn)行,因?yàn)橹挥性谶@樣的環(huán)境里才能提供計(jì)算和存儲(chǔ)的支撐。但隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬、計(jì)算延遲以及數(shù)據(jù)安全等方面的考慮,越來(lái)越多的廠商開(kāi)始意識(shí)到未來(lái)人工智能系統(tǒng)一定是一個(gè)端到端的系統(tǒng),會(huì)有足夠多的人工智能的應(yīng)用被推送到前端,在前端去處理。
將AI 賦能邊緣是趨勢(shì)
在過(guò)去幾年里,前端攝像頭進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,將數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶蠖朔⻊?wù)器或NVR或云端作存儲(chǔ)以及智能分析,這是行業(yè)的慣性做法,但當(dāng)前,隨著數(shù)據(jù)量的迅猛遞增,以及網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬所帶來(lái)的壓力和成本問(wèn)題,讓大家開(kāi)始尋找新的解決方案,邊緣計(jì)算和邊緣存儲(chǔ)的應(yīng)用由此誕生。
隨著安防人工智能應(yīng)用的逐漸深入,將AI 賦能到前端也正成為安防這個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),當(dāng)然,邊緣計(jì)算是一方面,監(jiān)控領(lǐng)域邊緣存儲(chǔ)也是一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié)。
在本屆安博會(huì)上,我們可以看到包括西部數(shù)據(jù)、美光在內(nèi)的存儲(chǔ)廠商圍繞著邊緣存儲(chǔ)也有做一些主題演講和產(chǎn)品展示。
西部數(shù)據(jù)集團(tuán)嵌入集成方案產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)張丹即認(rèn)為:“未來(lái)數(shù)據(jù)肯定會(huì)分流處理,這是不可避免的趨勢(shì)。在生成的海量數(shù)據(jù)中,有的數(shù)據(jù)是必須被存儲(chǔ)的,被存儲(chǔ)到整個(gè)數(shù)據(jù)鏈的不同節(jié)點(diǎn)。有的數(shù)據(jù)需要被實(shí)時(shí)計(jì)算,還有的需要分時(shí)計(jì)算、分步計(jì)算。所以在每一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域、每一個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn),什么樣的數(shù)據(jù)被需求,什么樣的存儲(chǔ)被應(yīng)用,作為存儲(chǔ)產(chǎn)品和方案提供商,這是需要做深入研究探索的問(wèn)題,也需要和客戶(hù)做持續(xù)的應(yīng)用層面的溝通和探討�!�
美光科技嵌入式產(chǎn)品事業(yè)部副總裁 Jeff Bader在安博會(huì)期間的邊緣存儲(chǔ)解決方案發(fā)布會(huì)上對(duì)外表示:“邊緣存儲(chǔ)方案可通過(guò)提高視頻質(zhì)量和增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)可靠性,為客戶(hù)解決帶寬壓力系統(tǒng)部署的成本問(wèn)題將關(guān)鍵的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在前端做智能分析運(yùn)算,為后端節(jié)省存儲(chǔ)和運(yùn)算空間,去做更細(xì)致更高效的深度智能視頻分析。”
邊緣存儲(chǔ)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
存儲(chǔ)環(huán)節(jié)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的智能化程度有著直接的影響力,尤其在當(dāng)前深度學(xué)習(xí)環(huán)境下對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析要求的提高,更加強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)高清傳輸、安全存儲(chǔ)的重要性。那么,邊緣存儲(chǔ)的在智能監(jiān)控中有哪些應(yīng)用優(yōu)勢(shì)呢?
據(jù)廠家介紹,目前市場(chǎng)上大部分應(yīng)用在電子終端的 Micro SD 卡的設(shè)計(jì)主要針對(duì)消費(fèi)類(lèi)應(yīng)用,如數(shù)碼相機(jī)和行車(chē)記錄儀,并不適合常年在相對(duì)更加惡劣的環(huán)境下進(jìn)行全天候的連續(xù)錄制。
安博會(huì)上西部數(shù)據(jù)、美光等針對(duì)視頻監(jiān)控邊緣存儲(chǔ)展示了其相關(guān)的工業(yè)級(jí)micro SD存儲(chǔ)卡產(chǎn)品,其容量從32GB~64GB不等。在性能表現(xiàn)上,也擁有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),主要表現(xiàn)在下面幾個(gè)方面:小體積,大容量,滿(mǎn)足靈活安裝部署需求,保障設(shè)備7*24小時(shí)不間斷運(yùn)行;更高的環(huán)境適應(yīng)能力,可在更寬泛的溫度和環(huán)境條件下,提供三年以上的高品質(zhì)全天候連續(xù)視頻錄制;存儲(chǔ)卡具備自我檢測(cè)技術(shù),能提供卡片的使用情況和預(yù)計(jì)剩余使用壽命信息;為連續(xù)視頻錄制設(shè)計(jì)了專(zhuān)用固件,可大程度降低丟幀和視頻丟失幾率。
如何解決邊緣存儲(chǔ)受限的問(wèn)題?
邊緣存儲(chǔ)并不意味著將所有產(chǎn)出數(shù)據(jù)全部輸送至前端存儲(chǔ),這樣的做法無(wú)疑又會(huì)重蹈后端服務(wù)器或云端集中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)計(jì)算的困境,那么針對(duì)前端計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力有限的情況,該如何處理呢?
針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,英特爾物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)官?gòu)堄钐岬骄W(wǎng)絡(luò)壓縮的做法,這里面涉及到三個(gè)技術(shù)手段:壓縮網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)更低比特,在不影響終準(zhǔn)確度的情況下,可以把數(shù)值移動(dòng),降低了對(duì)內(nèi)存和帶寬的壓力,提高運(yùn)行的速度;“剪枝”,剔除特征不明顯、無(wú)效的數(shù)據(jù);量化,把統(tǒng)一類(lèi)的數(shù)據(jù)相近,降低對(duì)存儲(chǔ)的要求。
另外,業(yè)內(nèi)針對(duì)邊緣計(jì)算和邊緣存儲(chǔ),還有一種邊緣預(yù)處理的做法,即構(gòu)建一種基于邊緣計(jì)算的視頻圖像預(yù)處理技術(shù),通過(guò)對(duì)視頻圖像進(jìn)行預(yù)處理,去除圖像冗余信息,使得部分或全部視頻分析遷移到邊緣處,由此降低對(duì)云中心的計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)帶寬需求。除此之外,為了減少上傳的視頻數(shù)據(jù),基于邊緣預(yù)處理功能,還可構(gòu)建基于行為感知的視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)彈性存儲(chǔ)機(jī)制,根據(jù)行為特征決策功能,實(shí)時(shí)調(diào)整視頻數(shù)據(jù),既減少無(wú)效視頻的存儲(chǔ),降低存儲(chǔ)空間,又大化存儲(chǔ)“事中”證據(jù)類(lèi)視頻數(shù)據(jù),增強(qiáng)證據(jù)信息的可信性,提高視頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間利用率。