什么是边缘计算，以及如何将其用于高等教育？

By Doug Bonderud

边缘计算的采用率正在上升。正如 InfoWorld 所指出的那样，50% 的组织计划在未来 18 个月内部署边缘计算解决方案，以帮助管理物联网 (IoT) 设备、改进数据处理并获取可操作的见解。

从商业角度来看，这种转变可能是有道理的，但在哪些情况下高等教育可以从边缘网络中受益？以下是边缘服务器可以为高等教育实现的功能。

什么是边缘计算网络？

要了解高等教育的潜在用例，首先了解什么是边缘计算很重要。

“边缘计算是一种架构，”ISACA 大使 Ramsés Gallego 说。 “在分布式计算领域，它使服务器和网络设备等基础设施更接近数据。”

在实践中，边缘网络使计算和存储服务器等硬件更靠近产生数据的人员和流程。这缩短了数据必须经过处理和存储的距离。不是将数据发送到集中式云或现场服务器进行处理，而是在收集数据时进行处理。

边缘服务器系统消除了对计算中间人的需求并减少了总延迟。

边缘计算与云计算：有什么区别？

有一个普遍的误解，认为云计算和边缘计算是同义词，因为许多云提供商——例如戴尔、亚马逊网络服务和谷歌——也提供基于边缘的服务。 例如，边缘云架构可以将处理能力分散到网络边缘。

但是云计算和边缘计算之间存在关键差异。 “您可以将云用于某些边缘计算之旅，”Gallego 说。 “但是你能把边缘计算放在云端吗？ 不太可能。 如果你把它放回云端，它不会更接近数据。”

Gallego 指出，虽然云服务已经存在了十多年，但边缘计算仍然被认为是一种新兴技术。 因此，学院和大学往往缺乏利用这项技术的内部技能和能力。 如果是这种情况，机构可能希望与合作伙伴合作以帮助其起步。

边缘计算在高等教育中的用途是什么？

边缘计算最常见的用例是支持物联网功能。 通过使服务器更靠近连接的传感器和设备，机构可以利用大数据更快地获得可操作的见解。

通过在边缘环境中放置云，机构还可以通过减少数据必须传输的距离来降低成本。 对于日益互联的校园，边缘计算还有助于降低带宽需求。

随着校园准备支持下一代学生（千禧一代的孩子），边缘计算将在支持校园网络方面发挥关键作用。 有时被称为“人工智能一代”，这群人将在他们生活的几乎每个方面使用人工智能技术。 为了支持连接到校园网络的人工智能物联网技术呈指数级增长，大学和学院将需要 5G 网络和移动边缘计算。

边缘计算的一些例子是什么？

边缘解决方案使大专院校能够采用 Gallego 所描述的三层计算模型：本地、边缘和云中，每个都实现特定目的。

现场服务器可用于安全地存储机密财务或研究数据，而云支持混合和远程学习框架。 与此同时，边缘计算为数据驱动的研究提供了好处，尤其是需要立即处理数据的时间敏感的研究项目。

“边缘计算有利于与研究或高计算需求相关的任何事情，”Gallego 说。 “这包括机器学习、DNA 研究、量子计算和医疗保健研究。”在机器学习的情况下，训练算法以识别异常行为的无监督学习框架最好更接近它们所依赖的数据。

他还指出了边缘计算在创建一个更大的计算网络方面的好处，该网络可以由两个或三个校园站点共享，而不是为每个站点复制基础设施。 “学校拥有海量数据和海量信息，”Gallego 说。 “边缘解决方案在协作框架中发挥得特别好。”

根据 Gallego 的说法，高等教育中的边缘计算就是为特定操作找到理想的地方。 “云或本地解决方案可能是有效的，”他说，“但它们并不总是有效。”

边缘采用的潜在陷阱

安全性和复杂性是边缘计算采用过程中最常见的两个陷阱——而且它们经常齐头并进。虽然边缘部署自然会提高高等教育网络的可扩展性、可靠性和按需可用性，但安全性并不是固有的。当添加新设备、服务和连接时，基础设施的复杂性和攻击面会增加。

“我们生活在物联网时代，”Gallego 说。 “它是物联网，但它也可以成为威胁互联网。当您引入新平台时，您需要正确的流程、协议和程序。您需要加固平台。从安全角度来看，这意味着确保诸如加密和标记化之类的事情。你需要确保它可以被信任。”

不过，Gallego 说，他认为边缘计算是下一代教育计划的基础。 “我们可以变得更聪明。我们可以成为变革的推动者。我们可以在共享数据和与数据交互的方式上更加慷慨，”他说。

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