調查強調發生在網路邊緣的基礎設施轉型
邊緣轉型
邊緣運算是指集中式資料中心以及產生或使用資料的使用者和裝置之間的運算和儲存。它通常部署為雲端和中央資料中心的替代方案，可提供比集中式資源更低的延遲和資料傳輸成本。但是邊緣運算也是雲端運算成長的原因之一。邊緣站台可以做為最終傳送至雲端的資料中途站，以進行處理、儲存或長期分析。
教育、金融服務和零售業等產業長期以來都依靠本地儲存和運算支援其分佈式營運。這些行業現在面臨著挑戰，要確定這些傳統邊緣站台能否滿足新興邊緣使用案例的要求，或者需要以專用邊緣運算站台更換或補充。同時，其他產業必須建立網路邊緣，以利用新數位應用方式提供的機會。
Vertiv 的「您的邊緣是什麼」全球調查收集了來自於 156 位業界專業人員對於其目前邊緣部署和計畫的意見。調查中代表的區域包括亞太區域、中國、歐洲、中東和非洲（EMEA）、印度、拉丁美洲（LATAM）和北美洲。
代表的重要產業包括銀行與金融（8%）、主機託管/託管/雲端（7%）、工程與建築（9%）、教育（5%）、製造（17%）、專業服務（11%）、零售（8%）、電信業（12%）與交通（7%）。
定義「邊緣」
傳統邊緣站台是指傳統部署在遠端辦公室和其他業務地點的分佈式 IT 資源，以實現本機資料處理和通訊。
專門邊緣站台是指專為支援工業物聯網（IIoT）應用方式、自動機器人、預測性分析以及條件型監控等邊緣使用案例而設計和部署的站台。
朝雲端與邊緣轉型
由數位化和納入新應用而產生和使用的資料越多，則組織需要提升的邊緣和雲端運算容量就越多。
圖 1：支援、部署或規劃部署邊緣站台的參與者百分比。
EMEA 和印度的參與者最有可能支援傳統邊緣站台，在這兩個區域中約有半數（49% 和 50%）左右的邊緣活動是由傳統站台組成。對於所有其他區域，37% 的參與者支援傳統邊緣站台。
LATAM 和北美的參與者最有可能已在這些區域部署了專門的邊緣網站，其中約有三分之一（分別為 33% 和 32%）的邊緣活動，包括專門的邊緣站台。相比於中國的 15% 和印度的 18%，這兩個區域目前有最少比例的參與者在支援專門邊緣站台。
然而，中國似乎已經準備要縮小差距。該區域部署或規劃新邊緣網站的參與者比例最高，為 48%。亞太區域為 37% 排名第二。部署或規劃新邊緣站台參與者比例最低的區域為 EMEA（28%）和 LATAM（30%）。
新邊緣站台的流入量將增加對網路邊緣的依賴。參與者預計部署在邊緣的 IT 基礎設施百分比，會在五年中從目前的 21% 成長到 27%。他們預期集中式、內部部署 IT 基礎設施的百分比會減少 22%，而雲端中的資源百分比則增加 32%，而在邊緣增加 29%（圖 2）。
印度和拉丁美洲擁有最高比例的 IT 內部部署，現今分別為 60% 和 50%（圖 3）。亞太區域將資源放置在公用雲端中的比例最高，其百分比為 32%。中國在邊緣的資源擁有最大的比例（26%）。從現在起五年，來自中國的參與者預期，平均而言，在邊緣的 IT 基礎設施百分比將會成長到 31%。來自 LATAM 的參與者預期將會看到向邊緣做出最大轉變，從 2021 年的 21% 到 2026 年的 30%。
圖 2：目前與五年內部署於不同環境的 IT 資源百分比。
圖 3：依區域部署於不同環境的 IT 資源百分比。
深入探討現今的邊緣
現今「典型」的邊緣站台占一到四個 IT 設備機架，電源需求則介於 2 到 20 kW 之間，儘管這在較大的站台是很普遍的現象。42% 的站台包含四個以上的 IT 設備機架，且功率要求高於 20 kW（圖 4）。
傳統邊緣設計實務似乎盛行於現今的環境中。超過半數（52%）的參與者使用與 Uptime Institute 第 I 或第 II 級相當的韌性。三分之一的參與者（33%）正在設計其邊緣站台，以達到與第 III 級或第 IV 級可用性層級相提並論的運行時間（圖 5）。
在這些韌性層級中顯而易見對邊緣停機時間的耐受性，則因邊緣冷卻和管理方面所作出的决定而增強。
- 即使超過 90% 的站台正使用至少 2 kW 功率（該閾值是建議使用的專用精度冷卻閾值（圖 5）），但僅有 39% 的參與者使用專用精度冷卻系統處理由邊緣站台產生的熱能。
- 總計有 6% 正在使用液體冷卻，表示高密度邊緣運算環境變得越來越常見。
- 類似的漏洞在目前的邊緣管理實務中顯而易見。三分之一的參與者（33%）仰賴位於或鄰近邊緣設施的 IT 人員來支援營運，而這項策略可能會隨邊緣部署的數量增加而帶來挑戰。其他有 25% 的參與者透過 IT 人員支援邊緣位置，需要出差至遠端站台執行定期維護和疑難排解。這也可能使 IT 人員因為站台數量增加而倍感壓力，並且可能會在發生故障的時候大幅延長停機時間。
- 更具擴展性的解決方案是透過集中的 IT 來源遠端存取和監控邊緣技術，目前有 30% 的參與者使用這項解決方案。其他 12% 的參與者外包邊緣展點管理。
圖 4：目前邊緣部署的機架數量和電源要求。
圖 5：目前邊緣站台的彈性層級和熱管理策略。
從傳統轉型為專用邊緣站台
新興的邊緣使用案例
傳統邊緣站台通常是根據 IT 負載的電源要求而指定，無論其使用案例或支援的應用方式為何。現今新興的使用案例具有更嚴格的要求，不僅必須針對 IT 需求進行設定，還要根據使用案例的延遲、頻寬、可用性和安全要求進行設定。
Vertiv 將這些使用案例分為四種類別：
- 資料密集邊緣使用案例是管理大量資料的使用案例，該使用案例不切實際地將該資料傳輸到雲端，例如影片串流和 IoT 應用方式。隨著過去五年的資料量大幅增加，資料密集型使用案例是新一代邊緣使用案例中最成熟的使用案例。超過三分之一的參與者（38%）將他們的邊緣投資歸類為經由資料密集使用案例所驅動（圖 6）。
- 人類延遲敏感使用案例是延遲問題會對人類使用技術的體驗造成負面衝擊的使用案例，例如虛擬實境和自然語言處理。這是第二大最歡迎的邊緣使用案例類別，有 32% 的參與者表示他們的邊緣投資是由人性敏感性使用案例所驅動。
- 機器對機器延遲敏感使用案例通常需要比人類延遲敏感的使用案例更低的延遲，因為機器可以處理資料的速度。此類別中的關鍵使用案例包括智慧電網和智慧安全系統。有五分之一（20%）的參與者表示他們在邊緣技術上的投資，是由機器對機器延遲敏感使用案例所驅動。
- 性命攸關使用案例是要求最嚴苛且通常最不成熟的使用案例，因為這些使用案例會直接衝擊人類的健康和安全性。最知名的性命攸關使用案例是自動駕駛車輛、機器人和數位健康應用方式。大約有十分之一的參與者（11%）表示他們的邊緣投資是由性命攸關使用案例所驅動。
邊緣原型可讓組織釐清其邊緣策略，因為邊緣原型有助於判斷不同使用案例所需的邊緣資料中心模型。取決於特定的使用案例需求，邊緣網路可能包含在報告原型 2.0：部署就緒邊緣基礎設施模型（圖 7）中定義的全部或部分邊緣運算模型。
圖 6：目前支援每個邊緣原型的邊緣運算站台百分比。
圖 7：邊緣運算模型。
驅動邊緣投資的熱門使用案例是減少製造設備停機時間和供應鏈最佳化。預測性維護是參與者（39%）引用的主要使用案例，隨後是條件型維護（36%）、供應鏈管理（34%）和即時庫存管理（31%）（圖 8）。
這些結果反映出各種使用案例的相對成熟度，以及支援這些使用案例所需的站台數量。由 21% 的參與者引用為驅動邊緣採用的影片串流，是其中一個最成熟的邊緣使用案例，並且可能在現在比其他使用案例佔有更高的資料量，但一般而言不如延遲敏感，而且通常是到受區域或分佈式邊緣站台支援。靠近設備的為邊緣站台，較有可能支援預測性維護和條件型監控，導致大量的站台支援這些使用案例。此外，這些使用案例可為任何產業提供價值，因為設備停機時間可能會中斷營運，包括製造、倉儲和配送、石油和天然氣生產和礦業。
圖 8：驅動邊緣運算採用的使用案例。
邊緣基礎設施優先順序
參與者了解他們在擴展邊緣網路，以支援這些新興使用案例時所面臨的挑戰。當被要求排定挑戰的優先順序時，有 85% 的參與者將資安將納入他們的前三大挑戰之中，然後是可用性（佔 69%）和延遲性（佔 62%）（圖 9）。
對於邊緣站台，必須同時考慮實體和資料的安全性。透過發佈 IT 資源，邊緣運算使資料安全管理變得更加複雜。然而，在某些使用案例中（例如醫療保健），邊緣站台可以透過將資料保持最靠近產生點的位置，並盡量降低接觸到透過傳輸資料到雲端而建立的威脅，進而降低資料的漏洞。 在所有的案例中，可上鎖的機架和機櫃都可用來保護 IT 資產的實體安全，防止未經授權的存取使用。
整合式系統，其中所有基礎設施都安裝在工廠的機架或機櫃中，通常提供此層級的實體安全性，並且還可以配置在大門被未經授權的人員開啟時發出警報的感應器。
整合式系統還能確保電源保護、配電、熱管理和監控系統符合應用需求，滿足可用性的疑慮。它們甚至可以透過確保將 IT 部署在非專為其設計的環境中，來降低延遲。這些系統可透過減少在現場「建置」系統的需求，進而減少部署時間的附加優點。超過一半的參與者（57%）已經透過單一機架系統或預製資料中心模組，在其邊緣站台利用工廠整合（圖 10）。
圖 9：參與者如何排定邊緣運算挑戰的優先順序。
圖 10：使用整合式與模組化邊緣基礎設施解決方案的參與者百分比。
永續發展與邊緣
資料中心的永續發展減少排放、改善資源利用率以及減少浪費，已成為 IT 和資料中心營運的首重要務。參與者明確地看到將目前對資料中心永續發展的關注延伸至邊緣的機會。
增強邊緣營運效率最簡單的方式就是部署高能源效率的技術。超過四分之三的參與者（77%）已部署或規劃部署節高能源效率的 UPS 系統以支援其邊緣站台。新的中型雙轉換 UPS 系統可以透過動態線上最佳化，達到超過 98% 的營運效率，從而減少電力調節時的能源損失。這些技術可以在輸入電力品質因無縫轉換到雙轉換模式而降低時保護設備。
參與者也超越了高能源效率技術，並採納更具創新性的永續發展技術，例如可再生能源和動態電網支援。對於邊緣的熱管理、水資源料率和低 GWP 技術似乎正逐漸受到關注（圖 11）。
圖 11：正在部署的技術，可增強邊緣永續發展。
關鍵資訊
雖然關於「邊緣革命」有著過多的炒作，但現今的實際狀況是轉移至邊緣運算更勝於演變。組織正在擴大邊緣運算的使用，但他們是以經控制和管理的方式進行，進而驅動逐漸從傳統邊緣轉變到專門邊緣。
這並不表示發生的變化並不重要。在 IT 資源中對邊緣和雲端的轉變相當重大，而且可能對支援新應用方式的能力、建立新的顧客體驗，以及有效管理有限的 IT 資源造成廣泛影響。在此背景下，調查中所記載的變化速度似乎適當地平衡了對於利用新興使用案例的期望，同時盡可能地降低營運中斷。
本調查確實引起組織對於是否能有效支援邊緣運算站台，以達到新興使用案例可能需要之可用性層級的疑慮。
尤其，熱管理實務必須因應目前和未來站台的更電源要求而演進。由於這些系統缺乏 IT 系統需要的精度、容量和可靠度，因此 2 kW 以上的站台所依賴的舒適性冷卻已經證明不足。大量使用精度冷卻技術（透過邊緣特定設計，已適應邊緣運算成長）將必須提供營運人員預期從其邊緣站台提供的可用性。
管理實務也必須成熟。安全的遠端存取和監控技術已明確樹立，並提供對邊緣基礎設施和 IT 系統的可見度與控制。它們可以提早警告潛在問題，例如熱積聚，並實現遠端 IT 系統疑難排解。這些系統也建立了將預測性維護應用到支援新興使用案例的邊緣運算站台的基礎，這是本調查中最常見的邊緣使用案例。
參與者個人檔案
參與產業
調查中的參與者代表各種產業，驗證邊緣運算廣泛的適用性。具有顯著代表性的產業如圖 12 所顯示。少於 3% 代表性的產業被匯總到「所有其他產業」類別中，包括航太、廣播和娛樂、醫療保健、軍事/國防、動力/石油傳輸和配送，以及供水/污水（圖 12）。
圖 12：調查中所代表的產業。
依區域分類的參與者分佈
全球「您的邊緣是什麼」調查包含來自全球所有主要區域的參與者（圖 13）。
圖 13：調查參與者的區域分佈。
組織規模
邊緣運算不只是由大型組織部署。規模較小的組織也會在邊緣運算中找到價值。也請務必記住，根據員工人數衡量的組織規模，不一定與部署的 IT 資源規模相關。主機託管供應商的人數可能較少，但有大型 IT 網路（圖 14）。
圖 14：按員工人數計算參與調查的組織規模。
