边缘计算和5G结合起来，物联网会发生哪些变化和挑战呢？

边缘计算和5G是当前科技领域两大热门技术，当它们像一对默契的搭档一样结合起来，会给物联网这个世界带来翻天覆地的变化,但同时也伴随着不少需要解决的难题。

我们来看看积极的变化，也就是它们结合后带来的巨大好处。

第一点，也是最重要的一点，是速度的极致提升和反应的实时化，过去的物联网，很多数据需要千里迢迢传到遥远的云端数据中心去处理，然后再把指令传回来，这个过程中间会有明显的延迟，我们称之为“网络延迟”，5G网络的出现，就像把普通的乡村公路升级成了双向十车道的高速公路，数据传输本身的速度（带宽）快得惊人，而边缘计算则像是在高速公路的出口处修建了无数个本地服务站（边缘节点），数据不用非跑到终点站（云端）了，在就近的服务站就能立刻处理，这两者结合，使得物联网设备的反应速度达到了前所未有的水平，在智能工厂里，一个高清摄像头发现流水线上的产品有细微瑕疵，通过5G高速传送到工厂内部的边缘服务器，服务器能在毫秒之内做出判断，并立即指挥机械臂将这个次品剔除，这种近乎实时的反应，是传统“云-端”模式根本无法实现的，它让自动驾驶汽车规避突发危险、远程精准手术等高要求应用成为可能。（参考来源：中国信息通信研究院《边缘计算与云计算协同白皮书》）

第二点，是大大减轻了网络和云端的负担，物联网设备数量未来将达到数百亿甚至上千亿的规模，如果所有设备产生的海量数据，比如高清视频流、持续的传感器读数，都不加选择地全部上传到云端，那么再宽的5G高速公路也会堵车，再强大的云端数据中心也会不堪重负，边缘计算的加入，相当于在数据产生的源头就进行了预处理和过滤，它只把有价值、有必要的结果（发现异常”、“完成分析报告”）上传到云端，而大量的原始冗余数据则在本地被消化掉，这就像是一个高效的分布式处理系统，云端只做最终的决策和长期存储，而边缘节点负责具体的、即时性的工作，分工明确，效率倍增。（参考来源：IEEE（电气和电子工程师协会）相关论文中关于边缘计算减轻核心网压力的论述）

第三点，是数据的安全性和隐私保护得到了增强，有些物联网数据非常敏感，比如家里的监控录像、个人的健康监测数据，如果这些数据在传输到云端的漫长路途中，或者在云服务商的服务器上，都存在被窃取或泄露的风险，边缘计算使得这些敏感数据可以在本地设备或离用户很近的边缘节点上处理，根本不需要离开本地网络环境，智能家居的人脸识别功能可以在家里的智能网关上完成比对，只需将“识别成功”这个结果通知给门锁，而你的面部特征数据始终保留在家庭内部，这无疑大大降低了隐私暴露的风险。（参考来源：欧洲电信标准化协会ETSI关于多接入边缘计算的安全框架描述）

第四点，是应用的可靠性和连续性更高了，云计算模式高度依赖互联网连接的稳定性，一旦网络出现波动或者中断，物联网应用就可能陷入瘫痪，而边缘计算赋予了物联网设备一定的“离线智能”，即使因为某些原因与云端断开了连接，本地的边缘节点仍然可以依靠预设的算法和存储的计算能力，维持关键业务的正常运行，一个基于边缘计算的智能楼宇系统，在网络中断时依然能自主调节照明和空调,保证基本功能不受影响。

在享受这些巨大好处的同时，边缘计算和5G的结合也给物联网的部署和发展带来了全新的挑战。

第一个挑战是架构设计和管理的复杂性急剧增加，传统的物联网架构相对简单，主要是“设备-云端”两点一线，现在引入了边缘计算，就变成了一个包含“设备-边缘节点-云端”甚至更多层级的复杂分布式系统，这就好比管理一个公司，以前只有一个总部，现在在全国各地开了很多分公司，如何统一管理这些分散的边缘节点？如何确保它们之间的协同工作？如何高效地给成千上万个边缘节点部署和更新软件？这些都是非常棘手的问题。（参考来源：开放边缘计算倡议Open Edge Computing对边缘管理复杂性的讨论）

第二个挑战是安全边界扩大，攻击面增多，虽然边缘计算提升了数据本身的安全，但它也将需要保护的范围从集中的云端扩展到了数量庞大、地理位置分散的边缘节点，每一个边缘节点都可能成为黑客攻击的新目标，这些节点可能部署在工厂车间、路边灯杆等物理安全难以保障的环境中，其安全防护能力也往往不如戒备森严的云数据中心，如何确保每一个边缘节点的硬件和软件安全，防止其被攻破后成为入侵整个网络的跳板,是一个巨大的安全课题。

第三个挑战是标准和互操作性的缺失，边缘计算还处于发展的早期阶段，不同厂商提供的边缘设备、平台和软件之间，缺乏统一的技术标准和接口规范，这很容易导致“碎片化”问题，即A公司的边缘设备可能无法与B公司的5G网络模块或C公司的云平台顺畅通信和协作，这种“方言不通”的状况会严重阻碍大规模物联网应用的落地和产业化发展。（参考来源：工业互联网产业联盟对边缘计算标准化需求的多次呼吁）

第四个挑战是成本和商业模式尚不清晰，部署边缘计算节点意味着需要投入大量的硬件设备、场地和运维成本，对于企业来说，这笔新增的成本能否通过提升的效率和新业务带来的收入来覆盖？什么样的商业模式是可行的？是电信运营商来部署边缘节点并出售计算能力，还是由云服务商或企业自己来建设？这些关于成本和收益的问题,还需要在实践中逐步探索和验证。

边缘计算和5G的深度融合，正推动物联网从简单的“连接”走向真正的“智能”，催生出无数激动人心的新应用场景，但与此同时，我们也必须正视其在系统复杂性、安全性、标准化和成本效益方面带来的严峻挑战，未来物联网的蓬勃发展，有赖于产业各方共同努力,携手攻克这些难题。