利用邊緣運算
促進業務增長
何謂邊緣運算？
邊緣運算就是資料處理最佳化。
組織建立的巨量資料，不能總是等待公司網路或雲端營運商的遠端處理。可以在邊緣收集和分析這些以使用者裝置、機器、或機器對機器 (M2M) 連接所產生的資料，以便為無法承受因延遲而造成任何延誤的企業和應用程式，提供即時解析。
「邊緣運算將內容、資料和處理作業，移向進行消費與互動的應用程式、物件和使用者。」
資料來源：何謂邊緣運算？它將如何改變網路？
高速交易、高解析度內容傳輸、及自動駕駛汽車都依賴即時運算功能。少了這些功能，應用程式將遇到不利於性能的問題，從財物損失、使用者體驗不佳，甚至可能危及生命。同樣地，醫療保健組織和零售商等消費者面向的公司，可能會想向消費者的行動裝置和穿戴式裝置發送優惠或服務訊息，但必須遵守資料隱私法規。因此，這些公司傾向在他們控制的就地部署地點—也就是邊緣站點處理和存取資料，而不是藉由雲端來遵循監管法規。
邊緣運算解決了無數的組織需求和應用程式要求，開創了一個充滿無限可能的世界。
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邊緣運算的優勢
資料以倍數成長，無論數量、種類、速度和變異性均呈現上升趨勢。除了業務資料外，組織還可利用線上與行動裝置使用者的資料、社群媒體、交易紀錄、M2M 資料、登入資料及其他來源內容，以獲得新的洞悉見解。然而，大部分資料從未被收集或善加利用。
您的組織目前的資料運用程度，近似於用蠟筆繪製的圖表，但如果您善加運用大數據的潛力，便能建立豐富的 3D 全彩數據模型。在人工智慧 (AI) 和機器學習 (ML) 隨時間的演進下，您可以發掘 B2B 和 B2C 的新商機、強化客戶關係、提升投資報酬率 (ROI)，同時增加市場佔有率。
產業在迅速發展下，對資料與分析的需求不斷增加。這些趨勢包括數位化轉型、混合式工作模式、自動化、進階機器化、物聯網應用與擴增實境／虛擬實境 (AR／VR) 等。
資料來源：Analysys Mason
根據分析師估計，到 2023 年，有 50% 的企業資料將在資料中心外生成。
5G 網路則是最後一塊拼圖，為組織提供所需的頻寬和處理速度，以近乎即時的速度向消費者和企業使用者提供資料密集性的應用功能。雖然雲端工作負載可能需要長達 100 毫秒的時間來處理，但邊緣和 5G 最終能將處理時間降至 1 毫秒以下。
由於新標準正陸續制定中，部署速度也較慢，5G 仍需時間才能充分發揮潛力，因此，邊緣運算目前扮演著處理資料、維持低延遲的「最後一哩」角色，目前約略在 10 至 50 毫秒，視站點位置而定。
在 5G 網路的支援下，邊緣將協助組織進行描述、處理、並經營業務、行動、社群、M2M 和其他類型的資料。因此，邊緣運算的重要性將在未來幾年倍數增長。
透過利用邊雲運算在源頭處理資料工作負載的能力，組織可以推動新的業務價值。他們可以自動化關鍵流程，使用新的分析來為策略決策提供資訊，制定數位產品和服務，提供卓越的終端使用者體驗和其他策略目標。
「2019–2022 年間，企業將平均 30% IT 預算用於邊緣運算。」
邊緣運算涵蓋了廣泛的產業應用、使用案例與運算基礎結構。邊緣運算對企業的意義可能因人而異。
邊緣原型和應用程式
數據
密集
- 連線受限
- 智慧城市／工廠
- 智慧家庭／建築
- 高解析內容發送
- 高效能運算
- 虛擬實境
- 數位化石油和天然氣
- 高網路基礎設施成本
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頻寬 |
延遲 |
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可用性 |
安全性 |
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機器對機器
延遲敏度
- 智慧安全
- 智慧電網
- 低延遲內容配送
- 即時分析
- 防禦力模擬
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延遲 |
頻寬 |
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可用性 |
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安全性 |
壽命
關鍵
- 數位醫療
- 遙控／自動駕駛車
- 無人機
- 智慧交通
- 自動機器人
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延遲 |
頻寬 |
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可用性 |
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安全性 |
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人因延遲
敏度
- 網站最佳化
- 擴增實境
- 智慧零售
- 自然語言處理
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延遲 |
頻寬 |
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可用性 |
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安全性 |
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■ 高度需求
■ 中度需求
邊緣運算 R（進化）
邊緣運算並不是新的概念。邊緣運算始於 1990 年代後期，當時有些組織推出了內容傳遞網路 (CDN) 和點對點 (P2P) 網路，以滿足早期的檔共用作業。
在亞馬遜網路服務 (AWS)、Microsoft 等公司的推動下，邊緣運算因雲端運算而迅速崛起。採用雲端運算的組織，將大量前期資本投資和固定、難以現代化的技術，轉而投資在持續演進的隨選、隨用隨付的創新服務。透過雲端運算，組織可以即時回應業務增量與需求遽增情形，並隨著時間逐漸降低成本。雖然雲端需要時間普及化，但已經有越來越多組織採用以雲端為主的 IT 策略。
霧運算連接邊緣和雲端，更確切來說，是連接物聯網設備和遠端資料中心。霧運算通常以邊緣伺服器組成，伺服器在小型雲端或微型資料中心裡相互結合，以提供近端儲存和處理，強化資料蒐集和控制。霧運算不同於邊緣運算，霧運算將處理推送至區域網路，邊緣運算則將大部分的處理推送至各裝置。然而，因為所有處理都是在近端而非雲端，部分分析師將「霧」和「邊緣」視為相等的概念。
影片：Vertiv™ VRC-S：您的邊緣即用微型資料中心解決方案（北美）
「邊緣網路並非雲端的延伸，也不是 5G 的子集合。邊緣網路是運算方式的根本架構轉變。我們正在從集中式雲端轉為使用邊緣或以邊緣為主的架構，這表示我們開始將節點放在更貼近使用者的位置，依需求進行部署。」
- Chetan Sharma, 分析師
同時，與晶片、電池、伺服器、精密電源和冷卻技術相關的市場進步，也推動了複雜微型資料中心和 IT 機櫃的發展。這些較小規模的運算功能，可以在需要時隨時隨地輕鬆安裝。
除此之外，遠端監控管理軟體幫助 IT 團隊得以監控邊緣站點，而無須前往異地進行日常維護或故障排除。IT 可以使用安全連線與遠端工具進行配置、升級和維護設備。
就地部署的基礎設施和雲端運算是將工作負載集中處理，而邊緣運算則是分散處理。根本上來說，邊緣網路成為特定類型應用功能唯一實現的方式。
所以，您應該使用雲端運算、霧運算還是邊緣運算？ 答案應該是以上皆是。邊緣運算和霧運算不會取代雲端運算，而是擴展並強化之。
考量各種業務與技術需求，為您的事業選擇最理想的運算模型。如右圖所示，答案並非總是昭然若揭。
IT 團隊、策略專家和創新專家可以協助您，瞭解現在與未來的技術投資安排和工作負載。
重要的是，標準、功能、工具和連接方式就其他新興技術一樣，也在快速變化。瞭解邊緣運算的發展趨勢，可協助您打造與時俱進的網路架構，而不是隨時間洪流所淘汰。
資料來源：商業內幕 (Business Insider)
邊緣站點類型
邊緣技術部署在各類站點中。這些站點通常按四種部署模式其一進行：
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地理性分散：分佈在一個國家或地區中，相似規模的站點。常見例子包括零售店和銀行分行。
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軸輻式系統：在一個國家或地區中，圍繞著較大的「軸」站點所組成的小型「輻」站點。常見例子包括通訊與物流網路。
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近端聚焦：近端網路、小型站點連接到更大的中央設施，通常在校園環境中。常見例子包括醫療保健、教育和工廠作業。
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自給式前沿：在廣大區域或遍及全球的大型獨立邊緣站點。這些通常是模組化資源中心，為大規模區域提供服務。常見例子包括雲端服務和自然災難復原作業。
邊緣站點可以根據技術和環境來進行進一步分析。以此方式進行分類時，包括：
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充分調控：專門打造的空間，具控溫能力及安全性。唯一不同的是每個櫃架的密度。邊緣資料中心隸屬這一類別。
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商業和辦公：使用既有空間，搭配有限的溫控能力。這些站點通常安全性不高。醫師團體的複合式商辦隸屬於這一類別。
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極端而嚴苛：需要堅韌的系統與機櫃來防止空氣汙染的站點。通常處在廠區內，可能會暴露在水相關危害中，並緊鄰重型機具或大量車輛往來處。這些站點缺乏溫控能力，安全性更加不足。大學的廢水處理廠，就是一個極端而嚴苛的站點。
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獨立戶外：這些暴露在戶外環境的無人站點，需要遮蔽或機櫃。他們可能位於難以維修的偏遠地區。手機基地台則是此類別的完美範例。
瞭解邊緣架構
在設計邊緣架構時，可以從所需要的供電架構開始，您需要考慮的其他因素中包含：
延遲門檻：許多商務應用程式可以容忍 100 毫秒或更高的延遲，但有些的無法。這將影響您建構的邊緣站點類型與部署位置。
環境條件：如果邊緣站點位於商業設施中，而非專用的資料中心，您需要考慮到如溫度、濕度、氣流、安全性與其他問題。
空間：許多產業有可以部屬邊緣站點的空間，但有些產業可能沒有。例如，電信公司租用而非擁有的通訊塔。
規模：您的組織要部署一個邊緣站點還是數千個？ 這將影響您使用的網路架構模型、技術和監控管理流程。
自動化：考慮使用自動化來簡化常規流程，例如在多個異地邊緣地點進行設備配置和更新。
單一虛擬管理平臺：集中式主控台能更容易監督邊緣運作，特別是在隨之成長時。
遠端管理：遠端監控管理設備的能力簡化了 IT 的常規責任。IT 團隊具備越界管理能力，可以在網路中斷時直接存取邊緣設備。
韌性：和其他 IT 網路相同，邊緣站點的建構應具有韌性。例如，使用不斷電系統提供備用電源，以便在電源發生故障時得以繼續運作。
資料來源：Analysys Mason
透過 5G 擴展
電信供應商正在全球推出 5G 網路。相較於當今的 4G 網路，這些新的行動電信網路提供更多頻寬和更快的處理速度。其支援多端接取邊緣運算 (MEC)，有時稱為行動邊緣運算，將執行應用程式和其他任務處理推向更貼近使用者的位置，進而提高效能。
這些創新將為組織帶來能夠利用行動數據的力量，更全面地瞭解使用者的行為和需求。5G 還能支援數據和分析等綜合應用程式，例如高級機器人、智慧應用（城市、工廠、安全、運輸、穿戴式裝置）、虛擬實境／擴增實境等。
「相較於 4G 網路，5G 網路將提高 10 倍速度。」
到 2024 年，全球超過 40% 的人口有望使用 5G 網路。因此，各組織正為即將到來的新商機淘金潮做準備。那些能夠率先利用 5G 使用案例的公司，可能會搶占這份市場钜額。
邊緣機會和目標
產業組織利用建立的大量新資料，迅速採取行動。邊緣運算可以協助您推動業務成長、減少延遲、擴充混合雲基礎架構、以及利用人工智慧 (AI) 和機器學習 (ML) 的能力。
您也可能為邊緣站點設定目標，包括部署、升級、擴充及管控這些運算資源。瞭解您所有可用選擇，盡可能採用符合標準的解決方案，以產品生命週期的方式進行投資管理，是需要付出的，不論任何技術皆然。
邊緣成長機會
疫情加速邊緣運算的支出，因企業投資在數位產品與服務。競賽就此展開。那麼，我們將從哪裡看見邊緣成長的展望未來？
硬體、軟體和伺服器：IDC 估計，隨著組織建構的基礎設施，到 2024 年，邊緣運算和存取的支出將飆升至 333 億美元。企業更將投資遠端監控和合作夥伴服務，來管理邊緣站點。
採用區域：鑒於亞太地區在自動化、機器人和智慧應用方面投入钜資，亞太地區的採用率處於領先地位並不足為奇。到 2028 年，亞太地區將擁有佔全球基礎設施邊緣佔地面積的 37.7%。緊跟在後的是佔全球 29% 面積的歐洲。根據 Linux 基金會的報告指出，美國將佔 20.5%，拉丁美洲佔 7%，非洲佔中東的 5.8%。
B2C 與 B2B 應用程式：全球約 36.5% 的基礎設施邊緣應用集中在行動和住宅消費者身上，而11.9% 將應用於企業 IT 需求上。通訊服務營運商 (CSP)，也就是電信公司，將佔全球應用占比的 10.4%。
雲端：在疫情期間，雲端成長速度飆升。根據Nutanix 研究數據指出，約 86% 的 IT 決策者認為混合雲端基礎設施是理想模式，而其中 46% 在 2020 年加速了投資進度。然而，由於邊緣成長趨勢猛烈，以至於提供邊緣功能的雲端供應商，將邊緣明確視為可能威脅其市佔率的競爭商品。
物聯網：隨著 5G 和邊緣成長，物聯網將邁出一大步。許多組織擁有可連線並獲得新解析的裝置，但缺乏實現此目標的數據整合能力、處理能力和預算。邊緣解決了這些問題。在 B2C 領域，消費者連線體驗越來越滿意，並願意放棄他們的資料，以享受個人化服務。因此，B2B 和 B2C 物聯網應用程式都將蓬勃發展。
資料來源：Linux 基金會
延遲：消費者越來越不願意等待。電子商務研究表明，甚至 0.1 秒的改進都會增加頁面參與度和銷售額。同樣，對於攸關生命安全或是業務核心的應用程式而言（像是交易功能），絕對不能有所延遲。一毫秒內定輸贏的競爭，將成為未來幾年的特色。最終，接近零延遲將成為產業標準。
分析和自動化：AI 和 ML 仰賴接近即時處理大量數據的能力，來進行分析、自動化和最佳化流程。邊緣運算消弭了將工作負載轉移到雲端的需求，並支援幾乎即時的決策，使這一點成為可能。此外，邊緣運算讓組織能夠對敏感資料（如消費者交易或健康或稅務資料）進行分析，同時保護資料隱私。
延遲對使用者體驗的負面影響
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載入時間（毫秒） |
使用者影響 |
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0 至 16 |
使用者對動態追蹤極為敏感，當動畫不流暢時，他們會產生排斥感。只要影片每秒維持在 60 幀以上，對他們而言就算流暢。也就是每幀 16 毫秒，包括瀏覽器將新圖像繪製到螢幕上所需的時間，讓應用程式產生一幀大約需要 10 毫秒。 |
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0 至 100 |
在這段期間內回應使用者操作，使用者會覺得反應是立即發生的。超過這段時間，動態和反應之間的連結就會中斷。 |
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100 至 300 |
使用者會感覺到些微延遲。 |
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300 至 1,000 |
在這個區間內，反應像是持續作業進展的自然結果。對多數網路使用者而言，載入網頁或變更檢視是一項作業。 |
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1,000 以上 |
超過 1,000 毫秒（1 秒），使用者會無法專注在作業上。 |
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10,000 以上 |
超過 10,000 毫秒（10 秒），使用者會感到沮喪，可能會放棄操作，放棄後的使用者也許會繼續，也許不會。 |
資料來源：Deloitte
邊緣的發展機會可說無垠無界，可預期將吸引大量投資在此領域。組織不會希望自已在競逐裡位居下風。失去將已有資料轉換成更多收益的機會。
邊緣如何實現物聯網
5G 和邊緣運算將使物聯網發揮完整潛力，提供 B2B 和 B2C 應用範圍所需的頻寬、低延遲、及近端處理能力。
這點很重要，因為企業為獲得更多深入洞察、實現自動化、並打造智慧連線系統，連接的裝置數量已達前所未見的規模。
「430 億－到 2023 年，物聯網裝置將會增加到這個數量。」
消費者已經看見物聯網對智慧家庭系統的影響，包含安全、健康和健身用可穿戴裝置、行動銷售門市及零售自助結帳、和其他各種終端用途。
資料來源：Vertiv 資料中心 2025 年報告
資料來源：Ez En Route
物聯網將對商業和政府領域產生最大影響。物聯網已被製造業公司投入使用，並實現了自動化流程、機器人技術和預防性及預測性維護。物聯網在投資數百萬美元於設備上之後，已可以協助防止組織面臨代價高昂的故障或意外中斷。
物聯網感測器蒐集連接裝置的大量相關資訊，包括氣流、溫度、濕度、化學成分、級別、濕度、動態、速度、與其他設備、水質等，而此列表還在增加。因此，物聯網感測器可以針對裝置效能和周圍條件，建立精確的描繪。
感測器、四通八達的連線、和極速處理能力，將實現結合同步照明、交通管理和過路費的智慧交通。智慧建築將提高使用者的舒適度，幫助員工管理和最佳化空間。有了智慧城市，資訊系統將簡化居民的工作、娛樂和旅行方式。自動駕駛汽車將使日常通勤更安全、更愉悅。顯而易見的是，短短數十年內，隨著物聯網應用程式變得更複雜和交互運用，世界將發生根本性的變化。
產品團隊可以使用虛擬實境／擴增實境來開發和測試新產品，合作並輕鬆整合消費者的回饋。醫療保健、製造業和其他行業的第一線員工，可以使用虛擬實境／擴增實境來取得完成工作所需的遠端專業知識。
物聯網設備具備感測器，可以傳輸關於健康、效能和狀態的連續資訊。這些資料可以透過雲端運算或邊緣運算來整合和處理。連接系統在邊緣處理時，速度可透過智慧調控達即時處理速度。還能利用良性回饋循環，隨時間逐步改善流程。
「到 2025 年，物聯網將產出 4 兆至 11 兆美元的潛在經濟影響。」
影片：Vertiv™ WSN 無線感測器網路
組織如何透過邊緣網路來啟用物聯網應用程式？
物聯網應用程式
- 使用智慧型裝置：感測器從多個數據點蒐集裝置相關狀態，並運用在物聯網應用程式。
- 使用物聯網閘道：閘道可以協助適當分配工作負載，將資料保存在邊緣、發送到雲端、或送到公司資料中心進行處理。
- 仰賴強大的連線能力：高速連線可以確保以最低的延遲進行一氣呵成式資料傳輸。
邊緣運算
- 使用複雜事件處理 (CEP)：CEP 系統整合資料、尋找模式，並自動採取行動。這些開源系統在雲端和邊緣裝置中執行。
- 運用 ML 和 AI：您的 IT 團隊可以使用現有演算法或建構自己的演算法，所有演算法的目標在於提高辨別特定條件，並且自動執行關鍵運作的能力。會有越來越多功能在邊緣裝置中執行，不在只是在雲端中運作。
- 啟用物聯網邊緣運用功能：供應商正在將 CEP、AI 和其他工具等核心功能整合到裝置中，以加快部署、升級和修改。
- 提供離線資料儲存：使用近端儲存，裝置可以在網路中斷的情況下繼續運行。
- 提供強大的資料管理功能：智慧功能決定蒐集和處理的資料內容，以及處理的時間間隔。
資源
邊緣 IT 目標
數位化的快速進步刺激了邊緣運算的成長。因此 IT 團隊正在完善技術策略，讓運算模組與業務和技術目標保持一致。以下是您在邊緣部署時可能具有的常見目標。
部署邊緣基礎設施
您想發展您的混合／雲端基礎架構，以啟用新的邊緣應用程式。這些目標包括：
1. 工作負載合理化：根據延遲、成本、安全性、資料隱私或其他問題，決定在何處執行關鍵工作負載。
方法： IT 合作夥伴可以提供支援、根據應用程式確定特殊需求並制定整體邊緣策略。
2. 建立應用程式設定檔：為不同應用程式類型開發標準邊緣基礎架構，可使部署維持一致性，並確保他們如預期執行。
方法： 開發標準化檔（包含規範），將是擴展邊緣業務的關鍵。
升級邊緣基礎結構
您想支援新的應用程式和更多資料，這需要升級您現有的邊緣技術。您的目標包括：
3. 確保您的基礎架構具備高可靠性：分佈式網路有助於支援您不斷成長的業務。維持所有邊緣站點擁有大量正常運行時間和資訊輸送量，是優先考量。
方法： 評估線上互動式與不斷電系統雙轉換的佈局，啟用遠端監控連線，確定有足夠資源可用於不斷電系統服務。
4. 簡化邊緣基礎架構：標準化流程和技術使增長更為容易。有助於加快訂購、部署和管理速度。
方法： 盡可能考慮標準化基礎架構，並購買內建可隨業務增長或適應性進行彈性調整的設備。
5. 快速執行新基礎架構，以支援邊緣站點更新：資料密集型應用程式的先進技術需要與時俱進的邊緣功能。這表示需更新 IT 設備和保護其輔助基礎設施。
方法： 判斷原廠整合服務的可用性，以便即用 IT 就緒基礎設施。最後，您需要確定安裝邊緣技術的人員或合作夥伴，具備可靠的技術水準。
擴展邊緣基礎架構
您可能需要將 IT 部署放在全新的位置，可能是先前未曾設置過的地點。這代表必須設計出正確運算、儲存、和網路占地面積，並選擇支援的機櫃、電力和冷卻設備。您的目標包括：
6. 取得更多負載力：增加現有佔點的負載力，以協助業務增長。
方法： 調整不斷電系統設備大小來滿足不斷變化的需求，評估熱負荷以確定專用冷卻需求，並啟用遠端監控連線。
控管邊緣站點
您想要集中化檢視並控制您的邊緣站點。您希望確保裝置的正常運行時間和可用性，同時保護設備不受未經授權的存取。
7. 管理持續成長的邊緣站點：管理 IT 設備的可擴展方法，盡可能縮短成長中的陣痛期，同時保有高效能。
方法： 確定需要監控的所有內容，確保供電和熱管理基礎設施具備連線能力，並確定人員可以監控和回應警報。
8. 開啟遠端管理：密切監控 IT 設備的狀況將提升其可行性、採用性和效率。
方法： 遠端監控管理軟體和工具可以幫助已授權的使用者啟用、限制或鎖定可執行的操作，並監控環境配置和裝置效能。
9. 管理邊緣站點溫度：IT 設備會提升溫度，特別是在 IT 機櫃等狹小空間。如不改善，過熱會損壞裝置。
方法： 評估技術的熱負荷，以確定您是否需要專用冷卻。遠端環境監控可以幫助 IT 找到熱點並主動解決問題。
10. 拓展您的 IT 團隊人才：期望 IT 團隊能隨時造訪邊緣站點，是不切實際或不令人討喜的。
方法： 利用遠端監控管理軟體進行常規配置、升級和故障排除。考慮聘請當地合作夥伴，在需要時安裝新技術和關鍵服務基礎設施，例如電池。
邊緣解決方案
IT 團隊通常希望能在數天或數週內，完成部署邊緣解決方案。整合式基礎設施、微型資料中心、和預製模組化資料中心等集箱化解決方案，可提供強大的運算和其他功能，同時確保上市時間與實體安全。
邊緣 IT 解決方案整合冷卻、環境控制、電力分配和網路連接。還包括實體安全、滅火、防震、電磁波幹擾防護、功率調節，還有不斷電系統或電池設備。IT 團隊通常還會選用遠端監控管理軟體和裝置，協助確保邊緣解決方案如期運作。
該設備讓使用者能夠在可用的任何空間中建立資料中心。例如，學校可以在邊緣站點或校園部署模組化單元。即便走廊也可以。
整合型基礎設施已預先驗證，並可在數天內部署，因此無須設計解決方案或整合型元件。這些是安全的整合型裝置，具簡潔的設計和綜合滅火系統，使其成為各空間的理想選擇與安全裝置。
小型資料中心以較小的實際佔地面積提供強大的運算能力。例如，醫療機構或醫院可能會部署一個小型資料中心，來啟用遠端醫療應用程式。
這些整合性解決方案結合了供電、冷卻、監控和機櫃，可以部署在建築物內外，甚至可以作為一個整體使用。
當需要更多運算或彈性時，IT 可以部署一個可在站點簡易組裝的預製模組化資料中心。憑藉強大的運算能力，資料中心可用於支援任何關鍵業務流程。範例包含用於邊界、能源和水資源管理的關鍵政府基礎設施的資料中心。
這些解決方案經過預先工程、組裝、整合和測試，因此風險更低，安裝時間更短。
其他邊緣運算注意事項
您正在設計和建構邊緣基礎設施。您瞭解您的應用程式需求和站點類型，以及您在部署的技術。
您可以使用參考設計來加快技術部署。選擇基礎架構前，還應考慮其他關鍵問題，包括邊緣站點處理效率、永續性、能源消耗和運作上的隱性成本。讓我們來看看。
影片：Vertiv™ Liebert® PSI5 鋰離子不斷電系統
設計邊緣基礎設施
為邊緣應用設計基礎設施是一件艱钜任務。必須考慮運算需求、實體環境、供電和熱管裡需求、實際安全與遠端監控管理功能。另外還有一個棘手問題，即可實現未來的技術。邊緣標準和裝置正在快速變化。做出錯誤決定可能表示，如果您的設計未考慮增長和可擴充性，您可能會比預期要更早重新投資 IT。
此外，如果您沒有 IT 團隊隨時待命，您可能需要自行研究採購策略。
幸運的是，供應商正在簡化和標準化購買流程。他們可能會提供參考設計，提供推薦的解決方案來執行特定目標。通常是為了機櫃提供整合冷卻、智慧配電和備用電源。其他元件將根據應用程式要求而有所差異。還能透過其他設備和服務自行定義。
參考設計提供了一個整合式的專業解決方案，以應對各種環境中的常見挑戰。每個設計都可以依據個人需求量身打造，以滿足獨特的業務需求。還提供安裝和維護服務，以簡化部署並在產品的使用週期內讓您高枕無憂。
參考設計可以快速存取邊緣運算，以便 IT 合作夥伴能在最大限度內縮短部署時間、保護關鍵基礎設施，並連接到遠端 IT 監控。
邊緣效率和永續發展
隨著世界努力應對氣候變遷的影響時，邊緣運算可以引導落實更高效能、更永續的過程。雖然在處理方面已有一些成果，但邊緣的最大貢獻將是提供洞察解析，有助於大規模最佳化產業流程。
由於技術進步，雲端運算已經比大多數人所知道的效率更高得多，包括開發超大規模運算和最佳化電源及熱能管理系統。
從 2010 年到 2018 年，對資料中心運算（雲端和就地部署）的需求比預期增長五倍。到 2018 年，89% 的運算實例已由雲端資料中心託管。儘管成長速度遽增，根據資料中心百科的數據，2018 年全球資料中心僅消耗了 205 兆瓦時的電力，僅佔全球電力的 1 %。
資料來源：美國商業資訊／Vertiv
但邊緣可以更進一步地快速推動這些增益。想想以下優點：
邊緣運算能提高效率
- 在源頭處理和儲存資料： 減少將資料傳輸到雲端的需求，進而提升處裡效率，降低耗能。
- 邊緣可用於擴充或取代 IT 基礎結構： 組織現在可以選擇將運算需求外包給雲端供應商，或在其邊緣站點內部署 IT 基礎設施。因此，它們變得具有彈性，能調整工作負載以滿足關鍵目標和需求。
- 邊緣站點可遠端管理： 強大的遠端監控與管理功能，讓 IT 團隊能夠配置、更新、並排解故障裝置。憑藉著越界管理的功能，即便公司網路關閉，IT 團隊仍可以此執行這些功能。
- 液體冷卻為邊緣的操作人員提供更多選擇： 邊緣運算通常能帶來高效能的工作負載，如資料分析和 ML。這會增加所需的機櫃數量，導致溫度超過傳統空氣冷卻式解決方案的冷卻能力。液態冷卻可以有效維持溫度，即使在缺乏供水的邊緣地區亦然。
邊緣運算提高永續性。
- 邊緣站點使用現有硬體： 超規模運算中心透過最先進的技術不斷成長。邊緣運算通常使用主流技術，包括伺服器、智慧型手機、及各項操作型科技，如生產設備、桌上型電腦、和網路閘道器。您可能已擁有部分啟用邊緣所需的元件。
- 邊緣應用程式提供強而有力的洞察： 物聯網／邊緣應用程式感知漏水、未最佳化的流程、及其他可以節省數十億美元的問題，同時減少碳排放。舉例來說，根據美國能源部的數據指出，有 30% 美國商業類建物的能源是浪費掉的。因此，透過物聯網和邊緣運算，有助於減少浪費，來打造一個更環保的星球。
- 邊緣運算支援智慧系統： 邊緣運算支援大規模的應用情境，像是供應鏈和網格優化，或能源需求管理，為組織提供工具以簡化流程、將能源消耗降到最少，即使是再生能源亦然。重要的是，許多組織已經承諾在未來幾年內實現碳中和。
- 專門打造的基礎設施，可以將供電與冷卻最佳化： 基礎設施公司已完成全包式系統的開發，像是整合式機櫃解決方案和模組化資料中心，以降低功耗，提高冷卻效率。這代表您的技術能源浪費降低，同時仍能避免遭受高溫、濕氣和其他環境條件的影響。
管理能源成本
隨著電信公司部署 5G 網路，他們將在較小的邊緣資料中心安裝數百萬台伺服器。因此，他們必須一舉解決能源效率的問題。SLT Partners 發現，電信公司能源成本已佔總營運成本的 5-7 %。現在，5G 還會提高這些成本。
根據 STL 表示，電信公司可以實踐下列實務典範來提高能源效率：
- 採用進階網路技術：使用專為高效率打造的軟硬體。
- 擴充邊緣：部署新的邊緣資料中心，以支援雲端原生 IT。
- 最佳化基礎設施管理：測量、監控、管理、改善並推動自動化關鍵流程。
- 加強投資流程：從完整生命週期角度來檢視成本和投資。
- 與他人合作：透過合作採用創新的商業模式和標準。
- 為客戶賦能：電信公司可以以身作則，為客戶展示如何開發支援 5G 的服務減少碳排放。
- 設立完善政策：電信公司可以利用公開承諾、策略合作夥伴、有效政策、鼓勵措施、人力目標和關鍵績效指標 (KPI) 來推動改革。
資料來源：PWC
全時運轉運算
邊緣網站通常用來提供重要服務，像是高解析度內容串流、資料密集型分析、以及醫療保健與製造流程。除此之外，還提供重要的工作負載處理能力，以擴充內部部署和雲端功能。
維持邊緣站點持續運作是重要關鍵。然而，就像資料中心一樣，邊緣站點也容易因網路攻擊、IT 設備故障、人為錯誤、不斷電系統或電池故障等造成的意外停機事件而受到影響。
基於上述原因，邊緣資料站點在各地每 24 個月週期內，平均經歷了 5.39 次的意外中斷。根據 Ponemon Institute 研究，這些中斷平均持續 45.4 分鐘。
假如設備因費用刪減而沒有主動監測和維護，也會導致設備中斷。但是，如果是由邊緣站點提供關鍵 B2B 和 B2C 服務，則服務成本通常僅為潛在收入損失的一小部分。
幸運的是，IT 可以利用各種務實作法來減少意外中斷的可能性。這些步驟可在右圖中找到。
影片：以零容忍方式處理資料中心停機
邊緣運算的隱性成本
邊緣站點需要備用電源。選購適合的不斷電系統有助於確保應用程式的可靠性和高度可用性。管理不斷電系統基礎結構有一些隱性成本，需要納入考量：
- 部署、安裝與啟動不斷電系統：初始成本即包含採購不斷電系統和電池。不過，安裝將包含人力成本，因為合作夥伴需部署和配置不斷電系統，以及啟動和測試配件。
購買可立即安裝的備用電池系統，有助於降低人力成本。另外，您可能需要與供應商合作，為不斷電系統和配電資產規劃產品生命週期，包括軟硬體支援。 - 電池和設備報廢：電池壽命和容量會隨時間減低。您會需要移除、更換並妥善報廢。需將相關規範、法律和財務問題納入考慮。即便處理最小型的單一不斷電系統，成本也可能超過 100 美元。
可行方案包括和認證回收商合作，這些回收商必須證明符合相關規範，或是確保新的不斷電系統供應商能提供這些服務。 - 無法適當調整不斷電系統的規模：要最佳化運作狀態，謹慎計算每個不斷電系統的實際容量是箇中關鍵。考慮功率因數來確認不斷電系統可以承受的負載。
適當調整規模將有助於提高效率，並確保邊緣站點不會產生意外延遲。此外，真正的線上不斷電系統可提供連續、高品質的交流電供電，在為電池供電時不會中斷，有助於保護 IT 設備。
- 實行持續監控管理：主動監控是保護昂貴 IT 設備的必要條件。智慧監控系統提供主動警報和解析，以便 IT 能在產生代價昂貴的中斷前，及時解決問題。
投資支援網路通訊、監控環境站點、以及資料中心基礎設施管理的不斷電系統，有助於提高效能並實踐永續節能。 - 取得服務和支援：當緊急情況發生時，您需要快速回應，以防止或限縮代價高昂的停機時間。不過，服務協議可能包含隱性成本。審查協議，以瞭解哪些部分和人力被劃為標準，以及有哪些現場的緊急支援成本。
全年無休提供支援的合作夥伴，將在您需要的時間和地點提供協助。涵蓋 100% 的人力、差旅和零件的服務協定，將有助於保護邊緣資產和投資，確保他們能如期執行。
跨產業的邊緣運算
邊緣運算的應用範圍多元廣泛，任何組織都有可用之處。根據產業、商業模式、目的、技術要求、及其他因素的不同，每個組織對邊緣運算的看法也當然不同。
以下為邊緣運算如何在教育、醫療保健、政府和零售等行業掀起變革。
教育中的邊緣運算
現今教育機構採用的技術數量，比過往任何時刻都來得多。此趨勢在疫情期間加速發展，他們為學生開啟廣泛多元的遠端學習。雖然學院、大學和研究中心可能自己擁有的資料中心，但高中以下的學校可能不會。
邊緣運算支援遠端和行動學習，以及虛擬實境／擴增實境和創作空間等創新功能，讓教育工作者能打造並促進學習的互動式個人體驗。
教育機構可以透過部署 IT 基礎設施，輕鬆架設或擴充邊緣優勢。參考設計可以在部署關鍵核心所需設備時提供指引，以便盡可能快速、一氣呵成地啟用運轉。他們可以設置網路和伺服器機櫃，或獨立的安全智慧型機櫃，以便在較小空間中妥善運用。或者，IT 團隊可以在校園內快速部署模組化資料中心，以支援大規模的線上學習。所有這些解決方案都能提供可靠的效能、整合式電源和冷卻功能。此外，它們能部署在不是為 IT 設備設計的空間中。
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影片：IT 基礎設施在教育體系的演進
醫療保健中的邊緣運算
醫療保健組織包括醫院、診所、醫師網路、保險公司、政府機關等，都致力於提升病患的治療效果。這些組織希望能提供更好的服務，來提升病患福祉，降低再入院的機率，同時減低成本。
在此同時，科技也在徹底改變照護服務。醫療保健組織正在採用遠端醫療應用程式、穿戴式裝置、結合感測器的投藥及其他工具，藉此改善病患照護和合規性，全面提升病患在康復過程中扮演的比重。然而，這些關鍵服務需仰賴不中斷的連線與大量正常運行時間，才能完成任務。
邊緣運算和物聯網為這些新應用程式提供所需的運算能力，達成要求的效能。邊緣也會在近端儲存和處理資料，讓符合美國「健康保險流通與責任法案」(HIPAA) 和海外類似規定過程更簡單。除此之外，邊緣分析可以建立人口資料，幫助營運商根據新趨勢調整資源和投資。
醫療機構可以在需要時，使用參考設計有效部署服務和網路機櫃，或是模組化資料中心。機構還可以利用智慧型櫃架，將安全且獨立的單元放置在醫院走廊等非傳統空間。
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影片：醫療保健中的 IT 基礎設施演變
政府領域邊緣運算
政府機構正努力將 IT 基礎設施現代化並提供服務。在疫情期間，他們面臨前所未有的服務需求遽增，使既有企業網路不堪負荷。同時，許多 IT 和業務人員都在遠端工作，需要安全的遠端存取能力，以使用現場應用程式和系統。
政府機構面臨比多數企業更嚴苛的要求，並需處理複雜的採購流程。作為國家關鍵基礎設施的一部分，持續正常運作是必要條件，系統和資料安全亦然，必須維持機密運作。政府預算經常在變動。今年可用的內容，可能隔年就被淘汰了。因此，各機構需要迅速採取行動，在完成複雜的預算編製流程前，獲得所需的解決方式。
邊緣運算可以幫助政府人員存取所需系統。IT 員工可以使用遠端監控和管理，確保邊緣站點擁有大量正常運作時間。
供應商可以提供符合公部門和聯邦政府法規的邊緣解決方案，協助達成美國資料中心最佳化計劃 (DCOI) 和現代化之目標。
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零售業的邊緣運算
零售商期許有一天能實現全通路的商業模式。實體店面是一種能透過技術加以充分利用的資產，將與產品互動的過程轉化為真正的探索和研究經驗。消費者透過行動裝置、網站和門市進行研究與採購，並希望整段過程能一氣呵成。部分重要趨勢已對零售商既有流程與系統產生挑戰，包括：消費者喜愛的線上下訂、到店取貨模式 (ROPIS)；線上購買、到店取貨 (BOPIS)；以及在線上購買、到店退貨 (BORIS) 等過程。
此外，進階分析可以協助零售商進行改善所有流程，從及時生產流程、配送、到庫存管理等。隨著越來越多商店成為配送中心，零售商深知必須滿足線上流程的需求，方能保證客戶滿意度和盈利的最大化。
邊緣運算能幫助零售商達成這些需求。邊緣技術（如智慧型機櫃）可以彈性配置在店面任何地方以提供新應用功能，而倉庫中的模組化資料中心則可執行較複雜的分析，最佳化各方面的供應鏈流程。零售商可以選擇自己的解決方案，或使用參考設計校準實體空間、安全需求與現場環境條件，以符合科技應用需求。
利用邊緣把握未來
無論您是剛開始還是要快速拓展網路，邊緣運算都可以幫助您實現最小延遲，提供卓越體驗。您還可以利用自動化的分析能力進行事業轉型，找出並排除低效率的流程。
邊緣運算能幫助解決資料處理密集型工作量面臨的挑戰，協助減少頻寬和網路壓力，同時降低成本。邊緣技術具無限的擴展性，可以隨時隨地部署，為您帶來資料中心級的能力。因此，邊緣技術將成為組織間競爭級別的清楚分野，提供近在咫尺的運算能力。
最後，邊緣運算可透過進行近端資料儲存和處理的分散式網路，強化組織的業務提供與災害復原策略、安全狀態及履行合規義務的能力。
深入瞭解邊緣運算如何為您的事業帶來優勢
