AI技术的高速发展对算力基础设施提出了更高的要求，推动了智算数据中心的高速发展。与此同时，作为算力基础设施的一部分，边缘数据中心也进入了高速发展的时代。根据Global Market Insights的最新预测，到2032年，边缘数据中心的市场规模预计将超过500亿美元。
那么，与传统的数据中心和新型的智算中心相比，边缘数据中心有哪些优势？为什么很多企业需要边缘数据中心？边缘数据中心有哪些具体的行业应用？本文将一一解读。
一、什么是边缘数据中心？
边缘数据中心是一种在网络边缘侧部署的新型基础设施，它位于用户端和集中化的云数据中心之间，提供小型化、分布式、贴近用户的数据中心环境。因此，边缘数据中心能够将数据计算和存储部署在更接近收集数据的设备上，使得数据计算（尤其是实时数据）不再依赖于可能相距数千英里的中心位置，解决了可能影响应用程序性能的延迟问题。
二、为什么企业需要边缘数据中心
我们知道，部署在不同场景中的传感器、摄像头、仓库机器人等设备每天都会产生大量的数据，有时数据需要进行实时地处理，例如工厂流水线上用来进行质检的高清摄像头，需要通过实时的数据处理来判断产品的质量。如果采用将这些数据传输到中央站点或云上来处理，不但效率低，而且成本也会比较高。
采用在边缘部署数据中心的解决方案，能够更好的减少延迟，为现场数据处理提供支持，并获得基于实时分析的可操作信息。为此，边缘数据中心主要是由物联网 （IoT）驱动的。根据IDC数据显示，目前已经确定了各个行业和领域的 400 多个边缘计算案例。
可以说，边缘数据中心为企业很好地解决了数据实时分析和成本效率的问题。
三、边缘数据中心有哪些主要特点？
边缘数据中心主要有以下技术特点：
一是规模与部署：边缘数据中心的规模相对较小，单体规模通常不超过100个标准机架，且主要部署在靠近用户侧的网络边缘地带，如小区、高速路、飞机场和工厂等。
二是功能定位：边缘数据中心主要实现对边缘数据的计算、存储和转发等功能，支撑具有极低时延需求的业务应用。
三是技术构成：边缘数据中心可以由一个微型数据中心组成，该微型数据中心具有与典型数据中心相同的技术，但占用的空间更小。同时，较大的数据中心通常连接到边缘数据中心，提供更多的数据集中处理的能力。
四是应用场景：边缘数据中心在多个领域有广泛应用，如交通领域的智能驾驶汽车业务、医疗领域的远程医疗等。此外，它还广泛应用于零售、医疗保健、金融等几乎所有行业领域，为最终用户提供更多的计算、网络和存储服务。
四、边缘数据中心与传统数据中心的差别
与传统企业数据中心相比，边缘数据中心在以下方面有着根本的不同：
1）硬件：由于边缘数据中心的服务器和存储等设备并不一定部署在受控环境中，因此对硬件设备有着更高的要求。例如在制造、石油和天然气、采矿、能源和农业等行业中，企业需要能够处理极端温度、灰尘、振动等的加固型服务器。
2）应用：由于不同行业的应用完全不同，因此在建设边缘数据中心时所采用的方法也完全不同。有些边缘数据中心的应用比较简单，因此数据中心的规模也相当较小。在一些应用比较复杂的场景下，则需要更高性能的数据处理能力和更高容量的存储设备，因此边缘数据中心的规模则相对较大。
3）协议：由于位于边缘侧的IoT 设备有自己的数据消息收发协议（AMQP、MQTT 和 CoAP）和网络连接协议（ZigBee 和 LoRaWan），因此边缘数据中心在建设过程中要与不同的边缘设备进行匹配。
4）网关：作为企业大型 IT 基础架构的中间部分，边缘数据中心需要专门的边缘网关来保持数据平稳移动，而不受协议的影响。
5）数据管理：边缘数据中心的数据管理系统主要用来确定哪些数据在现场处理，哪些数据应该传递到更强大的集中式系统中进行处理。
6）安全和数据隐私：各种物联网传感器为黑客攻击提供了一个切入点，由于边缘数据中心大都位于设备端，因此要构建更加全面的数据安全和隐私保护系统，以防止黑客利用终端设备进行攻击。
五、边缘数据中心在不同行业的应用案例
以下是主要行业的一些领先数据中心使用案例：
1）制造：通过部署大量的传感器，工厂管理员可以利用终端数据中心实时快速检测产品的质量问题，提高生产效率。此外，边缘数据中心可以分析一段时间内的数据，为预测性维护提供建议。最后，边缘数据中心可实现实时质量保证、优化供应链和自动化流程。
2）医疗：通过摄像头进行远程患者监测、远程医疗、部署收集医疗信息的可穿戴设备、医学成像系统以及疾病检测和预防分析是数据密集型应用，这些都需要在边缘部署数据中心，以确保数据实时高效的处理。
3）零售：在零售行业部署小型边缘数据中心，不但能够利用众多的摄像头检测盗窃行业，而且还能够通过收集客户行为数据，通过数据分析来对货物摆放位置进行更好地规划，提升客户的购物体验。
4）能源：边缘数据中心允许能源公司对设备进行远程监控，以检测问题、避免中断并提高系统效率和可靠性。
5）运输：通过部署边缘数据中心，能够为驾驶员和维护人员提供实时警报，并实现预测性维护。
6）智慧城市：在智慧城市实施中，收集摄像头数据的边缘数据中心可以提供实时进行交通管理，防止城市交通拥堵。
六、边缘数据中心的主要趋势
根据IDC 预测，到 2025 年，将有 416 亿台 IoT 设备能够生成近 80 ZB 的数据，几乎占全球生成的 175 ZB 数据的一半。Cisco Systems 预测，到 2030 年，物联网设备的数量将达到 5000 亿台。这些预测表明，边缘生成的数据量将超过所有其他来源。因此，边缘数据中心未来将会出现持续增长的态势。
根据 IDC 的数据，75% 的企业表示，他们打算在未来两年内将边缘支出平均增加 37%。
另据Global Market Insights预测，IT和电信行业的快速增长和不断增长的消费者需求将推动行业增长。此外，随着这些基础设施部署在离本地更近的地方，预计都会区和偏远地区的数据生成量会不断增加，从而加速市场需求，需要有效的管理解决方案来访问和存储数据，从而促进中小型企业和其他企业的采用。
不难看出，边缘数据中心凭借规模小、部署灵活、功能定位明确等特点，未来将在多个领域广泛应用，并将随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展而不断发展壮大。
