实现未来芯技术应用的关键因素（从芯开始赋能边缘）
实现未来芯技术应用的关键因素（从芯开始赋能边缘）1.大企业、企业园区的大型边缘，一般需要提供完整的虚拟化、容器编排、AI 计算、大数据分析和数据库的能力，要求支持资源平滑扩展，算力一般要求在12个节点以上；曾祥勇认为，不同的边缘场景对于设备的需求也不同，可以把边缘场景分为三大类：在高速公路中，我们现在只要办理了ETC，进出省界高速时不需要停车缴费。这是如何实现的呢？很简单，高速公路的龙门架上部署了雷达、摄像头和边缘业务处理系统，可以对来往车辆进行信息动态识别，从而减少了停车收费带来的拥堵，提升了出行效率。边缘站点数据经过处理后，统一汇总中到数据中心，通过云边协同分析还可以实现车辆通行轨迹画像，从而实现车辆轨迹寻根。后续还可以通过这些信息生成实时路况监测地图，建立起交通系统的“末梢神经”，实现路况识别及车路协同，为辅助驾驶提供帮助。还有一个典型的边缘场景就是智慧园区。目前工业园区朝着综合智能化发展，不仅需要对人、车辆自动识别，还需要支持安
我们生活的城市正变得越来越智慧，万物感知、万物链接和万物智能让边缘计算正变得越来越重要。本期#∑co时间#系列栏目特别邀请了华为数据存储边缘领域首席架构师曾祥勇带来《用数据连接云端，将智能带进边缘》的精彩分享。
华为数据存储边缘领域首席架构师曾祥勇
边缘计算进入千行百业5G、AI、IoT等技术的迅速兴起和应用，激活了边缘计算的活力。越来越多的企业也正在进行数字化转型，大量企业已经开始部署智能摄像头、智能传感器等物联网设备，这些物联网设备将会产生大量的数据回传。
比如在煤炭行业中，安全生产至关重要。在矿井中，传统的方法是人工肉眼检查员工是否佩戴安全帽、设备传输是否异常、矿井是否漏水和瓦斯作业是否规范。人工肉眼检查不仅效率低，而且容易发生遗漏。而使用智能摄像头，通过AI对视频进行实时分析推理，不仅提升了效率，而且不容易产生遗漏，提升安全生产等级。
在高速公路中，我们现在只要办理了ETC，进出省界高速时不需要停车缴费。这是如何实现的呢？很简单，高速公路的龙门架上部署了雷达、摄像头和边缘业务处理系统，可以对来往车辆进行信息动态识别，从而减少了停车收费带来的拥堵，提升了出行效率。边缘站点数据经过处理后，统一汇总中到数据中心，通过云边协同分析还可以实现车辆通行轨迹画像，从而实现车辆轨迹寻根。后续还可以通过这些信息生成实时路况监测地图，建立起交通系统的“末梢神经”，实现路况识别及车路协同，为辅助驾驶提供帮助。
还有一个典型的边缘场景就是智慧园区。目前工业园区朝着综合智能化发展，不仅需要对人、车辆自动识别，还需要支持安防监控、入侵检测和智慧办公等功能。智慧园区是一个典型的边缘混合负载场景，除了处理传感器和视频数据之外，还需要部署园区的业务和办公系统，这样一来边缘计算系统的存在就可以让园区管理更加智能高效。
根据IDC的预测，预计到2025年，全球将产生180ZB的数据，相比2018年增长了5.5倍，其中75%的数据产生于边缘。在这75%的数据中，又有50%的数据需要在边缘进行处理。这些海量的边缘数据不可能全部传输到数据中心进行处理，这不仅占据大量带宽，而且还无法满足业务实时性要求。如果将数据在靠近端的边缘进行处理，将极大缩短业务时延。在典型业务场景下，时延可以缩短5-10倍。而且在带宽方面，边缘将有价值的信息提取后，只需将价值数据传输到数据中心处理，可降低十倍带宽需求。
曾祥勇认为，不同的边缘场景对于设备的需求也不同，可以把边缘场景分为三大类：
1.大企业、企业园区的大型边缘，一般需要提供完整的虚拟化、容器编排、AI 计算、大数据分析和数据库的能力，要求支持资源平滑扩展，算力一般要求在12个节点以上；
2.分支办公和营业网点类的中型边缘，这类边缘一般采取中心 分支的拓扑结构，要求应用程序和算法从中心统一分发，提供虚拟化、容器编排、AI 计算和 IOT 数据分析的能力，规模一般都在 3~12 个节点之间，要求以整柜方式快速部署；
3.在加油站、矿井、高速公路龙门架等位置的小型边缘，以视频处理、IoT 数据分析为主，靠近端设备部署，没有专门的部署机房，需要支持宽温环境，一般通过市电进行供电，性价比要求高，规模一般在 1~3 个节点之间。
华为提供“极简 智能”的边缘解决方案
虽然边缘场景分类不同，但这其中也有共同的需求，华为总结为“极简 智能 边缘自治”。
极简包括极简交付和极简运维，边缘设备需要一体化的交付方式，设备在生产时就会预安装，进场后开箱即用。另外，边缘设备要能够支持统一管理，在管理中心可以完成故障设备的定位，运维人员不需要专业IT技能也能完成故障排除。
智能则是要求边缘设备拥有AI能力，不仅要内置AI芯片还要提供AI算法仓库，同时还要支持根据边缘数据不断的迭代训练AI 算法，提供AI 算法在线更新，不断满足边缘业务算法精度的需求。
边缘自治包括2层含义，第一层含义是指当边缘与中心断联时，边缘的业务可以正常运行，业务不中断，即便是再出现硬件故障，业务也不会中断；第二层含义是边缘支持管理自治，边缘可以在自己的管理portal上定义自己的数据管理策略和业务处理策略。
基于对于边缘的洞察和理解，华为设计开发了FusionCube边缘数存解决方案，该解决方案架构设计围绕极简、智能、边缘自治进行。为了满足不同的应用场景，华为按照规模的从大到小共设计了4种规格的边缘设备：
FusionCube2000：一般部署在企业及园区的机房，提供多负载处理能力，对外可以提供存储、容器、虚拟化、AI等平台能力，支持根据负载的需求进行水平扩展。
FusionCube1000：适用于部署在边缘微数据中心，一般采取整柜交付方式，会集成计算、
存储、网络、安全、UPS和 AI等部件，设备发货到客户现场后，2小时就可以完成站点的部署。
FusionCube500：它可以方便地部署在通用的室内环境里，包括矿区、收费站、加油站和办公区等，设备高度集成，专门为边缘场景定制的一体化设备。
FusionCube500M：类似普通的IoT网关或AR网关，支持更加灵活的部署方式。
这4种规格的设备会根据客户需求求预先集成好所需资源，包括计算、存储、网络、防火墙UPS和 AI等，并在生产线完成所有设备的硬件和软件的预安装，设备到达客户现场后，插上电就可以使用。当设备发生故障时，维护人员自主就可以完成部件更换。通过FusionCube Center软件，一套软件可支持2万边缘站点的统一管理。在中心就可以完成所有边缘站点的统一运维、升级、应用发放、资源调度等，也支持通过手机APP进行移动运维。设备内置华为昇腾芯片，通过边云协同完成边缘AI，可以把云上训练好的AI算法根据策略自动推送到边缘，完成边缘AI处理要求。
FusionCube500业界集成度最高作为业界集成度最高的边缘数存基础设施，FusionCube500实现了硬件上的“5合1”，内置了计算、存储、网络、安全和AI能力。单框最大支持4个鲲鹏节点，每个鲲鹏节点对外可提供8个昇腾芯片，同时，单框对外还可提供100TB的有效存储容量。在网络上，FusionCube500内置了2张冗余的交换板卡，提供框内4个节点的内部网络互联，从而实现免外置交换机业务正常运行。除此之外，这款产品还内置了安全能力，可以对外提供防火墙能力和WAN网络接入。
在环境适应性方面，FusionCube500不仅支持部署在标准机柜里面，还支持独立塔式部署，可以灵活的部署在办公室，单个工程师就可以完成设备的安装。能够适应55度宽温环境，普通市电就可以实现设备正常运行。
在软件上，华为内置了企业存储软件，可以给上层应用提供标准块、文件等接口，具备了企业存储的所有高级特性，包括EC、重删压缩、容灾备份等。同时，设备还内置了虚拟化、容器、AI框架和轻量化容器编排能力，对外提供一个开放的边缘数据处理平台。此外，通过内置的管理软件，还可以提供设备本地自治管理，在边缘与中心断联时，实现本地设备管理和业务发放。
从“芯”开始赋能边缘为边缘设备赋能，华为选择从芯片开始。FusionCube系列产品内置华为鲲鹏920和昇腾310两款芯片，鲲鹏920是业界最强的ARM CPU，典型主频下，SPECint Benchmark超出业界25%。昇腾310是华为首款全场景人工智能芯片，同时对外提供配套的Mind Studio，通过这款芯片在边缘完成推理。除此之外，产品还集成了华为的OceanStor存储设备，在数据的存、传、算、管都采用华为的自研芯片。
目前，华为已经和山西的精英数智合作一起推出了煤矿大脑解决方案，提升矿井安全性。华为还和德国大众汽车合作提供分支机构解决方案，大幅降低了大众汽车分支机构的IT运维成本。
结语
对于边缘计算而言，各行各业有着自己不同的需求。华为通过自己的芯片能力、硬件能力和基础软件能力，打造一个极简、智能、自治的边缘数存平台，为千行百业提供一个坚实的数字底座。华为和各行各业的ISV进行深度合作，提供面向不同行业客户的边缘解决方案。
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