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物联网边缘计算的关键——被忽视的优势

　　正如本文开头所说，在评估边缘计算时，几乎所有人都忽略了一个关键好处。

　　我们已经介绍了延迟（更快的响应）和带宽（减少带宽需求并节省数据成本）的好处。不过，这些好处是针对物联网应用的一个特定子集，如自动车辆、智能家居或安全摄像头。

　　LPWAN IoT 的到来

　　“物联网”一词的一个问题是它的定义很广。耗资数万美元的自动车辆收集万亿字节的数据并使用 4G 蜂窝网络被认为是物联网。同时，花费几美元的传感器只收集字节数据并使用低功耗广域网（lpwan）也被认为是物联网。

　　问题是每个人都在关注高带宽的物联网应用，比如自动车辆、智能家居和安全摄像头。这是因为每个人都是消费者，所以写这些东西的人在写C端内容比写B端内容的时候有更多的读者，因为企业物联网与较少的人直接相关，并且可能会有些乏味。

　　LPWAN 物联网有望实现快速增长，这将是人们最能感受到物联网真正变革性的地方。

　　对于 LPWAN IoT 应用，能耗至关重要，因为它不适用于其他 IoT 应用程序。自动驾驶汽车将配备大量电池，并定期充电，智能家居设备和安全摄像头直接插入插座。

　　但是，如果您的公司将 GPS 追踪器放置在汽车拍卖场中所有 20,000 辆车辆上，那么这些 GPS 追踪器中的电池可持续使用几年！在少于几年的任何时间范围内更换 20,000 个电池将是巨大的操作难题，并且管理成本高昂。仅通过管理系统的巨额成本就远远超过了从实时了解车辆位置所获得的收益。

　　边缘计算可以降低能耗

　　当谈到电池供电设备的能源消耗时，您知道哪些能源消耗最多吗？无线广播。传感器和简单的计算通常不会消耗很多能量，但是发送和接收无线消息却会消耗很多能量。数量越少，发送和接收的消息越少，设备可以使用电池供电的时间就越长（所有无线连接都表示功耗，范围和带宽之间的折衷）。

　　因此，如果设备对设备本身、消息的数量和大小进行计算，并使用逻辑来减少消息，那么边缘计算对于 LPWAN 物联网应用是非常有效的。

　　让我们看一下燃料箱远程监控的例子。简言之，通过在油箱上放置设备，可以远程监控油箱的油位。在没有远程监控物联网系统的情况下，企业必须猜测何时需要加注储罐。这是低效率的，因为燃料司机会把车开到不需要加油的油箱，或者来不及到需要加油的油箱。

　　燃油箱的远程监控要好得多。尽管如此，数百万个燃料箱仍分布在广阔的地区（例如，用于美国中西部的农业），因此，监控设备必须使用一个电池可持续使用数年。就像上面的汽车跟踪示例一样，频繁更换这些电池将带来惊人的运营成本。

　　为了减少电池消耗，我们可以向边缘添加一些基本逻辑（在本例中，边缘是监视设备）。燃油油位读数越多越好，但每次读取燃油油位和无线发送的每条信息都会消耗能量。一种在保持频繁的燃油油位读数的同时减少电池电量消耗的创新方法是让设备定期（例如每 2 小时）读取燃油油位读数，但以较低频率（例如，每 24 小时）发送包含这些读数的无线信息。当设备确实发送消息时，它包括自上一条消息以来的所有读数。每 24 小时发送一条消息，每小时读取 2 次，即每条消息读取 12 次。
 

电动小轿车的百公里电耗在 20 度左右，按 1.5 元/度的充电价格（实际上大多数电动汽车在谷段充电，电价要更便宜），其中占大头的充电服务费，还会随着充电桩生产技术的进步和公用桩利用率的降低进一步下降，百公里只需 30 元；而燃油车按百公里 7.5 升的油耗和 5.5 元每升的油价计算，需要 41.5 元。而且，电动汽车在保养方面也更实惠。就算购车价格上有劣势，电动小轿车也早已获得了全寿命周期的经济性优势，电动重卡等专业车辆也已经迈过临界点。

　　能源安全是另一个重要的命题。除了美国和俄罗斯之外，世界上几乎所有的工业化国家（如西欧国家、日韩、中国），都严重依赖进口的石油或石油制品。石油是现代经济的血液。一旦产油地如中东，或重要的油气运输枢纽发生局势动荡，这些工业化国家就会面临“失血而亡”的恐怖场景，至少也得被狠宰一刀。

　　现代新能源汽车（包括纯电、氢能、混动等几个路线）的发展，正是起始于 1973 年的石油危机。这些新技术的核心使命，就是减小对进口原油的需要。就纯电而言，生产电能所需的煤炭、河流和核设施，工业化国家基本都可以自己解决。

　　最后就是环保的问题了。“电动汽车的电也是煤烧来的，所以电动汽车也不环保”是一种常见的错误认知。一个最简单的比喻：为什么要禁止随地大小便，把排泄物集中到厕所去？火电厂的平均热效率能达到 30% 以上，而燃油车搭载的内燃机只有 20% 多。

（编辑：周口站长网）

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