邊緣計算與萬物互聯

從19世紀80年代誕生的僅支持語音信號傳輸的第一代通訊技術，到現在已成熟并廣泛應用的第四代通訊技術，以及正在建設的第五代通訊技術，無線通信技術已成為構建智能世界的主要支撐之一，成為了維系人與人、設備與設備、人與設備之間的紐帶，打破了“數據困境”的壁壘，形成了各種各樣的信息。萬物互聯正是這種發展驅動下的必然產物。

5G讓萬物之間的連接和交互成為可能，讓收集、共享和使用數十億設備中的海量數據成為可能。5G網絡因其具有的超高速率、低時延、海量設備連接、低功耗等特點，開啟了萬物互聯時代。萬物互聯網（Internet of Everything，IoE）建立在人員（Person）、數據（Data）、流程（Process）和事物（Things）這“四個支柱”上，將事物、人、數據和業務流程連接起來，擴展工業和服務的流程，豐富人們的生活。與物聯網相比，萬物互聯網的連接對象更為廣泛，能與人和社會環境進行強烈的交互，這觸發了產業服務及商業模式創新，并將對價值鏈、供應鏈和行業生態產生深遠影響。

據第三方分析師機構統計，到2020年將有超過500億的終端與設備聯網，未來超過50%的數據需要在網絡邊緣側分析、處理與儲存，如何解決海量終端的聯接和管理、海量數據的實時分析和處理，成為保障行業數字化轉型的現實難題。在傳統的云計算模型下，需要將終端設備產生的海量數據傳輸到云計算中心服務器，而海量數據傳輸所帶來的時延無法滿足當前多種實時性服務的要求。在此背景下，邊緣計算的出現開創了能夠在網絡邊緣處收集和處理數據的新型計算模式，為解決傳統云計算模式中的時延、帶寬和負載等問題帶來了極大便利。

在萬物互聯時代，邊緣計算正在引領社會發展的未來。邊緣計算的應用，使得家庭中幾乎所有的家居都可以接入物聯網，提升了家居的便利性、舒適性和安全性。邊緣計算的應用，使得醫療保健資源可以更好地被偏遠地區的人們所享用，通過更智能的可穿戴設備和人工智能醫療平臺，人們可以享受到更加個性化的醫療服務。邊緣計算的應用，使得設備可以進行本地的升級更新，通過邊云協同，優化產業鏈和產業結構，讓工業真正走向智能制造。邊緣計算的應用，使得動植物和環境的信息可以被全面感知和互聯，進而服務于農業生產，提升農業效益，助力農業生產數字化和智能化。邊緣計算技術可以極大地促進交通秩序管理和交通運輸的效率，并且對于很多公共安全事件的預防和處理具有極其重要的作用。

由于前景可觀，世界各國的企業都想搶占發展先機。從底層產品技術到平臺服務，再到面向不同行業的解決方案，巨頭之間的競爭已經全面展開。

3月26日，微軟收購在邊緣計算和4G及5G核心網領域有專長的初創公司Affirmed Networks，在業界引起不小的波瀾。市場研究機構Gartner預測，2020年，50%的大型企業將把邊緣計算列入規劃，超過50%的工業物聯網分析將在邊緣進行。到2022年，50%以上的企業數據會在數據中心或云之外產生或處理。浪潮集團高級副總裁彭震表示：“邊緣計算將云端計算、存儲能力和應用下沉到離數據源更近的地方，讓終端與服務器交互高實時性成為現實，同時大幅提升了安全可靠性，對5G網絡推動千行百業數字化轉型至關重要。”

在中共中央政治局常務委員會3月4日召開的會議上，決策層強調，要加快推進國家規劃已明確的重大工程和基礎設施建設，其中要加快5G網絡、數據中心等新型基礎設施建設進度。當前，我國經濟正處在新舊動能轉變的關鍵時期，“新基建”將對云計算產業形成更長期的拉動，AI、大數據、區塊鏈、邊緣計算等新興技術則將在云計算的支撐下打破技術邊界，合力支撐產業變革、賦能社會需求。邊緣計算作為一種新興網絡技術架構，與傳統的云計算形成了優勢互補，同時依托人工智能技術的交融使能而形成了智慧邊緣計算架構。以萬物互聯為背景，大數據處理正在從以云計算為中心的集中式處理時代，跨入以萬物互聯為核心的邊緣計算時代。它的出現和興起為我國科技和經濟發展帶來了難得機遇。我們應當抓住機遇、創造未來，建設好智能化數字中國。

本期特別策劃，我們邀請了相關領域的專家學者，全面闡釋了萬物互聯與邊緣計算的內涵、應用、發展機遇和現實挑戰，敬請讀者垂注！

——《學術前沿》編者