聚焦边缘计算 助力万物智联

　　文／杨 烁

　　计算机网络的出现和发展让我们的生活方式发生了巨大转变，甚至对整个国家和社会产生了意义深远的影响。尤其是在“地球村”快速形成的今天，计算机网络开始从传统的通信网络逐步演变为通信、感知和计算网络，以“云边端”协同架构为代表的无处不在的物联与计算已成为未来网络发展趋势。这一变化过程的影响因素相当纷杂，如硬件成本的降低、计算需求的提升、通信网络的飞跃、传感器技术的丰富等。究其本质原因，则是人类对计算形态或者说计算方式的需求，即“无处不在的高质量计算服务”：既要无处不在，又要保障服务质量。赵志为作为当代计算机网络研究的创新实践者，正在用自己的方式探索着计算机网络的新契机。

　　结缘边缘计算 把握时代脉搏

　　2010 年，赵志为本科毕业于西安交通大学电信学院，紧接着他用5 年时间在浙江大学计算机学院完成了硕博连读，在这段学习和研究阶段，他认识到了计算机网络对新时代发展的重要性，同时对智能物联网产生了浓厚兴趣。博士毕业后，赵志为接到电子科技大学计算机学院抛来的橄榄枝，成为一名大学讲师。随着科研工作的逐渐深入，他发现“人工智能+ 物联网”已经成为21 世纪重要的研究和发展方向。同时，“中国标准2035”规划了物联网、新型云计算、大数据、5G、新一代人工智能等重点领域标准体系建设。国家政策的导向结合个人的研究兴趣，让他深受鼓舞。

　　从那时起，他将科研聚焦在了“面向城市物联网的泛在与智能边缘计算”，并以无处不在的物联和智能计算为愿景，在智能物联网系统和边缘计算方面开展了深入研究，取得了一系列重要科研成果。

　　在物联网方面，他主要聚焦于“让物联网更可靠”，研究了组网与模型、物联网高效可靠协议和物联网系统与应用3 个方面。

　　针对物联网组网与模型，赵志为面向低功耗物联网系统，提出了动态自适应的组网方法和准确全面的性能模型，有效利用网络性能与各环境参数之间的量化关系，为物联网在复杂动态环境中的部署、稳定运行和快速开发奠定重要基础。

　　对于物联网高效可靠协议，赵志为针对复杂异构的网络环境和不确定的干扰特征，面向物联网大数据传输，提出了一系列高效、可靠、可扩展的数据传输方法并形成协议，有效提升了复杂异构环境中物联网系统的性能。

　　在物联网系统与应用方面，赵志为建立了两套验证性真实网络，即：100 节点室内异构物联网和 3 平方公里级广域物联网。同时，面向泛在物联网场景研究出一系列探索性系统应用，包括基于广域网的低功耗定位、基于环境数据的行为识别等。这些创新工作发表在网络系统领域顶级期刊和会议上，包括IEEE/ACM Transactions on Networking，IEEETransactions on Mobile Computing、IEEE INFOCOM 等，并且在四川长虹、南京谦易泰达等企业成功进行产业化推广，助力其物联网系统和相关产品的开发验证效率提升近30%。

　　在边缘计算的研究中，赵志为主要聚焦于“让边缘计算更高效”，开展了边缘资源配置与任务调度，以及任务卸载与服务缓存方面的研究。

　　其中，在创新边缘计算架构方面，赵志为考虑边缘系统与移动场景的特点，针对典型的计算需求提出了创新的面向异构服务环境的边缘计算架构，同时提出了快速、低成本部署方法，并实了现原型系统。

　　在边缘资源配置与任务调度研究中，赵志为针对边缘计算中海量异构的计算任务及资源分布特点，提出了资源优化配置方法和海量任务的实时调度算法，有效提升了边缘系统的资源利用率。

　　在任务卸载与服务缓存研究中，赵志为针对边缘资源受限、前端任务结构复杂的特点，提出了基于DAG 分析的任务卸载与服务缓存策略及算法，有效提升了请求与服务匹配度，降低了边缘计算延迟。

　　这些创新成果发表在网络系统领域顶级期刊和会议上，包括IEEE/ACM Transactions on Networking、IEEE Internetof-Things Journal、IEEE JSAC、IEEE Trans on IndustrialInformatics、IEEE INFOCOM 等，并且成功应用于中国移动智慧校园的场景实践中，大幅降低了以校园为代表的自治园区5G 网络的部署成本，显著提升了以虚拟仿真、视频渲染等典型应用的边缘网络端服务执行效率。

　　总而言之，想要实现无处不在的物联和智能计算，需要通过各式各样的网络通信技术、算力调度技术、嵌入式技术来实现，而想要真正达到高质量目标，则需要通过计算机软硬件技术的不断迭代来实现。虽然赵志为已经进行了许多创新，但他深知，这绝不是一朝一夕就能完成的，为此，他已经做好了“持久战”的准备，他希望能够从最底层开始创新工作，不断进行理论与技术突破，并最终促进网络与计算的融合，实现满足随时随地高质量计算服务的万物智联，在促进我国计算机网络技术发展的历程中画上属于自己的那一笔。

　　坚持理想为马 驰骋筑梦时代

　　赵志为虽然年轻，但在他身上已经能读到那种纯粹的科学家的科研精神，一种为了理想而不避风雨勇往直前的热忱。他就是新时代计算机网络研究路上的一位自由探索者，以理想为马，自由驰骋，风雨兼程，从讲师到副教授、博士生导师，再到百人计划研究员、博新计划入选者，他已经在科研领域开辟出了一条宽阔的道路。

　　截至目前，赵志为已经在计算机网络领域国际重要学术期刊/ 会议上发表80 余项科研成果，包括1 区或A 类的网络领域顶级期刊及会议ToN、TMC、JSAC、INFOCOM 等20 余篇，并获4 项IEEE 国际会议最佳论文奖（IEEE UIC、IEEE ISPA、IEEE EdgeCom、IEEE GreenCom），担任10 余个国际学术会议程序主席（包括网络计算领域高水平会议IEEE HPCC，普适计算领域知名会议IEEE ISPA 等）；承担国家重点研发计划课题、国家自然科学基金面上项目等10 余项国家级、省部级科研项目，获得授权发明专利20 余项。

　　赵志为在做好科研的同时也意识到，科研成果的取得离不开一代代研究者在继承的基础上不断创新，开创新篇。良好的传承是研究事业取得大成的重要条件，所以做好教学工作与科研本身一样重要。因此，作为移动网络与智能计算团队负责人（mobinets.cn），他积极指导学生开展科研工作，其中2 名硕士毕业生获得校级优秀毕业生称号；担任本科生班主任，并获评电子科大校级优秀班主任。开设的本科生课多学期获得学生最高五星评价。他结合自身科研经历与领域前沿知识，出版了一部边缘计算领域教材——《边缘计算：原理、技术与实践》。目前，该书已经被包括大连理工、香港理工大学、四川大学、中山大学、北京邮电大学等在内的20 多所知名院校采用为边缘计算相关的课程教材。

　　“实现网络与计算融合的智能物联”是赵志为一直以来追求的学术目标。智能物联是一种人与万物交互协作、智能共存的理想场景，但其涉及的技术在很多人眼中却总与枯燥、乏味脱不开关系。然而，在赵志为的认知中，他却总能揭开智能物联那一层神秘的面纱，感受到这个研究方向探索过程中的纯净和美，以及带给生活的惊喜。因此，在我国智能物联仍然需要重大原创性科研成果的今天，他坚持从基础研究开始，“欣然入坑”，板凳甘坐十年之冷，奋力筑梦万物智能，为学术追求和领域发展不懈奋进。

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