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如何從云計算到邊緣計算?NXP i.mx8m mini助力實現落地

文章來源:米爾科技 發布日期:2020.3.30 瀏覽次數:484 次

在過去十年里,已經發生了一場從本地計算到云計算的轉變,允許系統集中和可訪問,并提高了安全性和協作性。今天,在新的十年即將到來之際,我們見證了從云計算到邊緣計算的轉變。


什么是邊緣計算?



邊緣計算是指在互聯網的“外部邊緣”進行的計算,而不是在中心位置進行計算的云計算。邊緣計算通常在數據源附近執行,例如在連接的相機附近。

自動駕駛汽車是邊緣計算的完美例子。為了使汽車在任何道路上安全行駛,它必須實時觀察道路,如果有人走在汽車前面,它必須停車。在這種情況下,使用邊緣計算在邊緣處處理視覺信息并作出決策。

這個例子強調了邊緣計算的一個關鍵動機——速度。集中式云系統提供了方便的訪問和協作,但服務器的集中意味著它們遠離數據源。數據傳輸引入了由網絡延遲引起的延遲。對于自動駕駛汽車來說,最短的時間從通過傳感器收集數據到做出決定再采取行動是至關重要的。

NXP 推出的i.MX8M mini處理器就是為工業和物聯網(IoT)邊緣計算、機器學習和流媒體應用提供可擴展高性能解決方案而打造的,米爾作為NXP的官方合作伙伴,推出了超高性價比的物聯網解決方案平臺MYC-C8MMX核心板及開發板,可應用于AI機器學習以及多媒體應用等邊緣計算場景。


所有實時應用都需要邊緣計算。邊緣計算已經被應用在各種各樣的應用中,從自動駕駛汽車和無人駕駛飛機到家庭自動化系統和零售業,以這樣的普及率,我們只能想象它未來的應用。


為什么要從云端移到邊緣?


速度


云端處理剎車響應時間慢,距離長



邊緣計算剎車響應時間快,距離短


在云計算中,邊緣設備收集數據并將其發送到云上進行進一步的處理和分析。邊緣設備發揮著有限的作用,發送信息到云,并從云接收處理過的信息。所有真正的工作都是在云中完成的。

這種類型的基礎設施可能適用于用戶可以等待2或3秒以獲得響應的應用程序。但是,這不適合需要更快響應的應用程序,尤其是那些需要實時操作的應用程序,例如在自動駕駛汽車中。但是,即使在一個更普通的例子中,比如基本的網站交互,開發人員也會部署JavaScript來檢測用戶的行為,并在用戶瀏覽器中對其做出響應。如果響應時間對應用程序的成功至關重要,那么在源代碼附近解釋輸入數據是更好的選擇(如果有)。當輸入和輸出同時發生在同一位置時,例如在物聯網設備中,邊緣計算消除了網絡延遲,并且實時成為可能。


帶寬

邊緣計算意味著更少的數據傳輸,因為大部分繁重的工作都是由邊緣設備完成的。而不是將原始數據發送到云端,大部分處理是在邊緣完成的,只有結果發送到云端,因此需要的數據傳輸帶寬更少。

讓我們以一個使用云計算基礎設施的智能停車系統為例,了解有多少停車位可用。比如說,每幾秒鐘就有1080p的實時視頻或靜止圖像發送到云端。想象一下這個解決方案每小時所需的網絡帶寬和數據傳輸成本,通過網絡連續傳輸大量原始數據:


降低十萬倍傳輸速率

相比之下,如果智能停車系統使用邊緣計算,它只需每隔幾秒向云發送一個整數,即有多少個停車位可用,從而導致帶寬減少,并導致數據傳輸成本降低。


規模

物聯網意味著更多的系統,更多的系統意味著更多的帶寬和更多的集中服務器負載。在云計算架構中,增加一個物聯網設備會增加帶寬需求和云計算能力。

讓我們使用上面的智能停車系統的例子,將1080p視頻流傳輸到云端。客戶希望在另外10個停車場安裝此系統。為了促進這一點,他們需要增加他們的網絡帶寬,并且需要大約10倍的計算能力和云存儲空間,因為集中式服務器上的負載隨著來自10個附加相機的輸入數據而增加。這增加了網絡流量,上行鏈路帶寬成為瓶頸。因此,隨著網絡流量、帶寬和云資源的使用隨著每一個附加設備的增加而增加,擴展成本很高。

服務器數量大大減少

相比之下,在邊緣計算中,增加一個物聯網每單位設備成本增加。每臺設備帶寬和云計算能力不需要增加,因為大多數處理是在邊緣完成的。使用邊緣計算架構,在停車場系統中添加10個額外的物聯網設備似乎不那么令人畏懼,因為不需要增加云計算能力或網絡帶寬。因此,邊緣計算架構的可擴展性要高得多。


從本地計算到云計算,再到邊緣計算,隨著我們對計算系統的性能和創新的需求不斷提高,軟件架構也在不斷發展。隨著我們超越現有的基于云的架構,對實時應用的需求和物聯網等成本壓力推動了邊緣計算市場的增長。這是一種趨勢,將為2020年的軟件業增色。


項目落地需要一個高性價比的邊緣硬件解決方案,米爾基于NXP imx8m mini系列處理器的MYC-C8MMX核心板及開發板,采用A53處理器,主頻高達1.8Ghz,擁有LVDS顯示(單路/雙路)、MIPI-DSI信號引出、MIPI-CSI攝像頭接口、支持音頻輸入輸出、千兆網、多路USB、多串口、WIFI及藍牙模塊等豐富的接口;同時核心板批量性價比高,穩定供貨周期長達10年。主要針對應用:雙向視頻會議、可視門鈴、圖像分析、機器視覺檢查、語音助手等。


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