邊緣計算落在實處

郭濤

星星之火正在燎原

11月28日，一年一度的邊緣計算產業峰會在北京舉行。從2016年邊緣計算產業聯盟成立并舉行首屆邊緣計算產業峰會算起，專業地、成規模地對邊緣計算的發展進行研究和探討已經有4年時間。從概念的解析到相關標準的研討與制定，從生態的建立到行業應用推廣，邊緣計算并不邊緣，成為越來越多廠商核心戰略的一部分，“云、管、邊、端”的說法也越來越普遍流行。

重溫四年來邊緣計算產業峰會的主題，“智能”一直貫穿始終。邊緣計算作為通往智能世界的橋梁之一，其重要性不言而喻。物聯網、5G等新技術、新應用是邊緣計算發展的推動力和催化劑，讓我們看到了邊緣計算未來更多的可能性。另外，邊緣計算的落地不僅僅是單一技術層面的問題，它要與云計算更好地協同，還要依靠生態的力量。

4年時間，我們看到了邊緣計算從概念的炒作進入到應用逐步落地的轉變過程。人們對邊緣計算的期待值也越來越高。Spiceworks信息技術網絡監測平臺曾對700家企業進行過一次調查，發現其中15%的企業已經在使用邊緣計算，還有17%的企業正處于實施階段。邊緣計算的星星之火正在燎原。

Gartner預測，到2022年，50%以上的企業數據將在數據中心或云之外進行創建處理，而20%的新工業控制系統將擁有分析和AI邊緣推理能力，還有至少50%的現場物聯網項目將使用容器進行邊緣應用程序生命周期管理。邊云協同、邊緣計算與物聯網、邊緣計算與工業應用創新，將有力推動企業數字化轉型進程。

賽迪研究院發布的《2018邊緣計算市場數據》報告顯示，2018年，中國邊緣計算市場規模為77.37億元，增長率55.39%。可以預見，邊緣計算技術和產業的創新發展，對于加快工業互聯網平臺的建設和推廣具有重要意義。邊緣計算與云端計算相互依賴，緊密耦合，共同構成工業互聯網平臺體系的基石。以“邊云協同、邊緣智能”為核心發展方向的邊緣計算，能夠滿足行業數字化在敏捷聯接、實時業務、數據優化、應用智能、安全與隱私保護等方面的多樣化需求，也是行業數字化轉型不可或缺的關鍵要素。

邊緣計算一步一個腳印

人們對邊緣計算的各種溢美之詞，表現出人們對于邊緣計算的信心和期待。邊緣計算的技術是否足夠成熟？邊緣計算在哪些行業和應用場景中率先取得了突破？邊緣計算生態的發展是否如預期中那樣腳踏實地？種種疑問是否能在邊緣計算產業峰會上找到答案呢？

其實除了會議和演講等環節以外，每屆的邊緣計算產業峰會最吸引人的地方就是它的展區，在這里你能看到最新的邊緣計算解決方案、行業應用成功案例，以及與邊緣計算相關的形形色色的測試床。

今年峰會的邊緣計算行業創新應用與體驗展廳面積超過700平方米，華為、中國科學院沈陽自動化研究所、中國移動、國網信通、NI、軟通智慧、東北大學、三思電子、新松機器人、上海交通大學、ARM、藍卓工業互聯網、上實龍創、山東電工電氣集團、金山云、霍尼韋爾、九州云、神州數碼等邊緣計算產業聯盟成員打造的解決方案，全方位、多角度展示了邊緣計算在運營商、智能制造、智慧能源、智慧城市、智能交通等領域的成功實踐。

今年，邊緣計算產業聯盟首次評選出“邊緣計算十大解決方案”，中國科學院沈陽自動化研究所基于ThingOrigin物源平臺的可重構生產系統、華為基于Atlas 500的智能邊緣小站解決方案、中國電信基于5G+MEC的面向現場級工業控制的低時延智能化解決方案、中國移動面向敏捷邊云協同的算力感知網絡解決方案、拓維工業物聯平臺、藍卓工業互聯網基于supOS和5G的邊緣計算解決方案、中國聯通5G MEC入云專線解決方案、北京方研矩行EDSOC-工業互聯網邊緣安全管控解決方案、上實龍創智慧水務邊緣計算解決方案、華為基于EC-IoT的低壓配電物聯網解決方案成功入選。

舉例來說，中國科學院沈陽自動化研究所基于ThingOrigin物源平臺的可重構生產系統，其獨特的創新體現在：基于模塊化制造單元的可重構生產線、高實時高可靠無線控制網絡、數字孿生模型驅動的生產過程管理系統。此系統可大幅降低自動化集成成本，縮短產品更新帶來的工藝更新周期，實現從流水線模式到獨立制造單元模式的業務解耦，進一步提升生產制造的效率，創造更多價值。再舉一例，華為基于EC-IoT的低壓配電物聯網解決方案的亮點集中體現在：彈性管理，支持海量設備管理;其開放的軟硬件平臺架構可以支持業務隨需擴展;提供全方位的安全保障。在實際應用場景中，該解決方案可以讓生產狀態一覽無余，全業務隨需而動，同時實現臺區高度自治，保證運維高效精準，而且末端全面感知，設備即插即用。

從這些具有代表性的解決方案中我們可以看到，工業互聯網、電信、智慧城市等是邊緣計算率先取得突破的行業和應用場景，突出表現為應用痛點清晰、解決方案有針對性、實施效果明顯，邊緣計算的價值得到充分彰顯。

邊緣計算產業聯盟公布的數據顯示，2019年，聯盟共孵化了11個測試床方案，覆蓋智能制造、智能交通、智慧城市、智能安防等眾多行業和領域。截至目前，聯盟總共完成了40個測試床方案，其中的代表OPC UA Over TSN3.0測試床由聯盟牽頭，35家具有全球影響力企業和機構參與搭建，覆蓋8大價值場景，也是目前國內唯一的國際性OPC UA over TSN測試床。該測試床旨在為制造業及其他工業市場基于OPC UA over TSN的開放互聯網絡與邊緣計算基礎設施提供測試驗證與創新的平臺環境，比如TSN交換機、邊緣計算網關等，以確保行業合作伙伴的產品和解決方案能夠更好地滿足市場需求。

邊緣計算對制造業的發展具有重要意義。近年來，在我國，邊緣計算標準化與產業化的進程正逐步加速，有效地推動了制造業的發展。網絡互聯作為智能制造發展的重要支撐點與核心問題，承載著將OT網絡與IT網絡全面深度融合的使命。

在邊緣計算產業發展的過程中，邊緣計算產業聯盟扮演著全面促進產業深度協同，加速邊緣計算在各行業的數字化創新和行業應用落地的重要角色。2016年，華為技術有限公司、中國科學院沈陽自動化研究所、英特爾公司等共同發起成立邊緣計算產業聯盟，致力于推動政產學研用各方產業資源合作，引領邊緣計算產業的健康可持續發展。正是在邊緣計算產業聯盟的有力帶動下，中國的邊緣計算產業正一步一個腳印穩步前行。

在邊緣計算領域，中國是策源地和引領者，并在邊緣計算相關技術標準制定，以及應用推廣方面走在世界前列。2016年中國邊緣計算產業聯盟成立，2019年初歐洲邊緣計算聯盟成立。在全球范圍內已經形成一種共識，邊緣計算對于解決諸多連接平臺的安全性和延遲問題變得越來越重要，在接近“物”和數據源的網絡邊緣進行數據處理已經成為一種必須。

邊緣計算IT基礎設施的演進

邊緣計算需要什么樣的底座？在本次峰會上，《邊緣計算IT基礎設施白皮書1.0》的發布會清晰地回答了這個問題。白皮書由邊緣計算產業聯盟與綠色計算產業聯盟（GCC）聯合發布 ，詳細介紹了在當前邊緣計算的浪潮下，邊緣計算IT基礎設施的3大主要硬件形態，包括邊緣服務器、智能邊緣一體機和邊緣網關，并且重點定義了邊緣服務器的需求、技術方案和產業生態，旨在打造邊緣計算IT基礎設施規范。邊緣服務器作為邊緣計算和邊緣數據中心的主要計算載體，承擔了70%以上的計算任務，需支持ARM/GPU/NPU等異構計算，滿足新型業務模式數據多樣性和高并發的需求。

“5G+AI時代，新業務對時延和算力提出了多樣性的訴求。邊緣計算成為應對新業務的最佳選擇。”華為云智能邊緣計算平臺（IEF）首席架構師張琦表示，“華為九霄智能邊緣解決方案具有全連接、算力多樣、開放協同的特點，可以滿足應用對時延與算力的嚴苛要求。

另外，華為還打造了輕量化云原生智能邊緣平臺IEF，讓智能觸手可及。”打造5G+AI時代的基礎設施，提供無處不在的智能邊緣云，華為一直在為此做著努力。

北京金山云網絡技術有限公司高級產品總監曹亞孟認為，將計算存儲能力進一步下沉至網絡邊緣成為全球企業的共識和積極探索的方向，邊緣計算將迎來一場架構革命。邊緣計算的價值在于網絡低延遲、超強算力和環境可控，更在于云平臺的可靠性。目前，邊緣網絡的低延遲特性，不僅超越了核心機房，更追上了本地硬件的速度。邊緣節點計算并不是簡單的資源、軟件或者硬件，而是廣義上的云服務。因此，需要做到堅如磐石的可靠、性能強悍、資源充足和經濟適用。

借助全球1000+節點、60T帶寬等強大資源，金山云推出了一套容器云平臺KENC，它支持在邊緣運行自定義的容器鏡像，依托CDN網絡主推容器云平臺，面向大客戶提供自控節點容器云，并向中小客戶提供自動調度容器云，通過就近計算原則，將算力高效分發到全區域覆蓋，從而提供高性能、低延時的邊緣計算服務，提高了用戶的使用體驗，并助力客戶探索更多可行的商業模式。

“為了實現高可用的、具有彈性的邊緣計算解決方案，企業需要建立一個包括用戶、IT設備制造商、物理基礎設施生產商、系統集成商以及服務提供商在內的生態系統，為用戶提供一站式的邊緣計算解決方案。”施耐德電氣全球數據中心科研中心技術總監林密介紹說，“隨著5G和人工智能技術的快速發展，未來的IT架構將是邊云協同的混合IT架構。企業需要部署基于云的管理工具來進行多站點的遠程管理，也需要通過大數據分析和人工智能的手段向科技要人力。讓IT賦能OT，從而實現工業行業的數字化轉型。”

邊緣計算作為數據的第一入口，將在智慧園區、安卓云與云游戲、CDN、視頻監控、工業互聯網與Cloud VR等價值場景中發揮重要作用。而為了滿足不同應用的需求，邊緣計算IT基礎設施應基于開放標準，打造滿足異構計算需求、部署運維需求、環境匹配需求和產業生態需求的通用邊緣計算產品與解決方案，助力產業發展，實現商業共贏。

5G帶來更多可能性

毫無疑問，5G是邊緣計算產業發展的重要契機。邊緣計算產業聯盟專家委員會副主任、中國工程院院士王天然表示，5G使得連接更加廣泛，數據的交互更加便利，信息流動更快，這就必然需要新的計算能力。

可以預見，5G與邊緣計算的有效融合、協同發展，必將發揮出1+1大于2的巨大威力。邊緣計算產業聯盟理事長、中國科學院沈陽自動化研究所所長于海斌也表達了類似的觀點：“在5G、工業互聯網、人工智能高速發展的今天，邊緣計算向行業、產業的縱深發展已經刻不容緩。邊緣計算產業聯盟將進一步加強與學術界和產業界的合作，在學術、標準、平臺等方面助力聯盟成員打造更多邊緣計算新應用。”

Gartner發布的《工業物聯網邊緣計算市場指南》指出，5G將加速分布式計算，但只適用于一些用例。比如5G技術的引入將對具有移動性質的用例產生重要影響，比如自動駕駛汽車、車隊管理、運輸和物流，以及與物聯網集成的其他用例等。5G技術可實現千兆級的下載和上傳速度。因此，一些企業可能會評估將生成的所有數據發送到云或數據中心進行近實時分析的可能性。

在電信領域，運營商們正積極布局邊緣計算市場，尤其是在5G的牽引下，電信運營商的干勁更足了。

2017年，中國移動發布了邊緣計算白皮書，從邊緣云平臺、邊緣網關、能力開放平臺、智慧網絡引擎等維度不斷提升自身在邊緣計算方面的核心能力，并且開展了多樣化的測試和應用。

中國移動研究院網絡與IT技術研究所所長段曉東表示，中國移動高度重視邊緣計算發展，邊緣計算是支撐中國移動“5G+”計劃的核心能力，也是OICT融合、融通和融智創新的橋梁。中國移動致力于構建無處不在的算力，打造一系列規模復制標準化基礎設施，構建云網協同開放平臺，以邊緣計算全棧發展體系賦能垂直行業。

中國聯通在2019年更加注重生態構建，將持續發力邊緣云領域，針對5G+MEC技術進行深入研究。研究內容包括組網架構、共建共享、計費模式、URLLC等多個方面。同時中國聯通還自研邊緣云業務平臺，設計平臺架構，并基于現網進行了多個5G+MEC技術實踐，推動業務快速商用和孵化。中國聯通推出的5G MEC入云專線解決方案，充分將MEC能力開放同5G大帶寬、低時延的優勢相結合，實現了“5G+IP RAN+骨干云”的端到端融合，比現有“無線+SD-WAN”的實現方式更安全、中繼跳數大幅降低、網絡資源也更節省。

在邊緣計算方面，中國電信的發力點主要集中在工業互聯網領域，旨在構建邊緣云網融合的網絡服務平臺和應用環境。

華為技術有限公司中國區云核心網MKT總工陳友為指出：“各行各業需要5G來進行數字化轉型，5G‘確定性網絡超越4G網絡‘盡力而為的能力，可以滿足各行業對于差異化和確定性體驗的要求。超性能異構MEC和動態智能網絡切片是構建5G確定性網絡的基石。其中，邊緣MEC是5G進入垂直行業的觸點，也是低時延體驗保障和2B業務創新的關鍵。”華為MEC以連接為抓手、控制為保障、計算為依托、互聯為使能，構建邊緣的核心能力。同時，華為致力于構筑開放MEC生態環境，攜手運營商和行業合作伙伴，共同使能千行百業數字化。

面向5G業務創新，華為認為，構筑智能邊緣將面臨三大需求與挑戰：端邊云協同計算、多樣性計算、適配邊緣嚴苛環境。為應對上述挑戰，華為基于鯤鵬計算平臺，將高性能計算帶入邊緣與數據中心。舉例來說，可提供勁算力的華為TaiShan邊緣服務器能夠滿足ECII標準，支持MEC、CDN、云游戲/云手機、視頻監控、智慧園區等智能邊緣場景，而華為Atlas 500智能小站則滿足了嚴苛的邊緣部署場景設計，讓AI無處不在。

自2017年以來，九州云依托自身在OpenStack、Kubernetes、StarlingX及OpenNess等邊緣開源社區的深厚技術積累，在邊緣計算領域一展所長。在運營商領域，九州云與中國移動杭州研究院、中國電信廣州研究院、中國聯通網絡技術研究院等開展了眾多合作。2018年，九州云先后成為中國聯通邊緣生態合作伙伴和中國移動邊緣開放實驗室的成員。針對運營商、零售、物流、園區、制造等邊緣業務場景，九州云重點推出了Animbus Edge邊緣解決方案，包含MEAO邊緣編排器、MEPM業務管理器、ME-IaaS虛擬計算平臺、ME-CaaS容器平臺和aPaaS微服務應用生命周期管理平臺，支持和5G邊緣通信網元實現分流整合，覆蓋從應用開發、上線、分發、部署、升級、微服務管理等全邊緣應用生命周期管理能力。

邊緣計算產業聯盟與網絡5.0產業和技術創新聯盟（Network 5.0 Industry andTechnology Innovation，N5A）聯合發布了《運營商邊緣計算網絡技術白皮書》，這是業內首個邊緣計算網絡技術白皮書，它進一步明確了邊緣計算網絡與邊緣計算的關系：一方面，網絡是邊緣計算產業發展的關鍵支撐;另一方面，邊緣計算的發展將推動網絡走向三大融合——固移融合、運營商網絡與園區網絡融合、OT/IT融合。另外，白皮書中還提出了邊緣計算網絡的技術體系。

邊緣計算被認為是5G與工業互聯網、物聯網等系統的重要結合點，有望帶來更多的顛覆性業務模式。