邊緣計算助力行業數字化轉型

崔滔

近日，為期2天的“2021中國云網智聯大會”在京成功召開。會上，中國信息通信研究院技術與標準研究所互聯網中心高級項目主管宋平分享了《邊緣計算助力行業數字化轉型》的主題演講。

邊緣計算引領行業數字變革

當前，數字化轉型已經被譽為驅動人類社會生產變革的第4次工業革命，它主要從生產運營方式、業務模式、資源組織方式和業務創新模式進行變革，將會以信息技術，特別是新一代信息通信技術為基礎。宋平認為，“各行業將以數字技術及其框架變革為基礎，實現以數字化為典型特征的業務變革、模式優化以及結構調整。”

行業數字化轉型并非一蹴而就，，面臨著標準體系待完善、產業發展碎片化、需求方選型難以及商用部署需探索的挑戰，需要一個完整的支撐體系進行全面發展，其中包括：

支持數字化轉型的先進通信網絡支撐體系；

具備統一的技術創新、資源管理與能力驗證的平臺支持體系；

以大數據、人工智能和區塊鏈等技術為代表的信息技術支撐體系；

具備智能化風險漏洞感知能力、智能化安全防護應對能力的安全防護支撐體系。

未來3年，新建數據量將超過去30年的總和，娛樂數據將保持主體地位，生產數據占比將持續增長。數字經濟時代80 %的數據和計算將發生在邊緣。邊緣計算從技術概念期進入期望峰值期，IDC將邊緣計算列為未來計算的重要趨勢之一。MarketResearchFuture預測，全球邊緣市場到2024年將達到224億美元的規模。

邊緣計算是在靠近物或數據源頭的網絡邊緣側，融合網絡、計算、存儲、應用和智能等核心能力的開放平臺，與云計算互相協同，助力各行各業的數字化轉型。

邊緣計算將從4個方面進行賦能：

網絡方面，它可以提供低時延、大帶寬、海量設備接入；

平臺方面，它與云計算協同，構建“云邊端”一體的行業應用運行平臺；

創新方面，它與大數據、人工智能等技術深度融合，為行業應用創新提供基礎；

安全方面，在邊緣位置保障用戶隱私安全，為數據安全提供保障。

邊緣計算已經廣泛應用于制造業、能源行業、公共交通、農業、醫療和教育等各類垂直行業。

邊緣計算產業發展分析

全球各國均將邊緣計算列入產業數字化轉型中的關鍵環節，并使用新技術進行統籌部署，積極推進創新應用。我國也高度重視邊緣計算的發展，大力推進邊緣計算在工業互聯網、車聯網領域的技術、標準和產業發展。

為此，工信部還印發《工業和信息化部關于工業大數據發展的指導意見》，推動人工智能、區塊鏈和邊緣計算等前沿技術的部署和融合。與此同時，以3GPP、ETSI為首的聯盟與標準組織在積極推進邊緣計算標準化進程，以CORD為代表的開源項目也在積極拓展邊緣計算應用邊界。

邊緣計算產業的參與者眾多，主要包括：提供邊緣計算部署所需基礎硬件和平臺軟件的設備提供商、提供邊緣服務的電信運營商、云服務提供商和CDN服務商等。各方將積極協作，構建一個完整的邊緣計算產業生態閉環。

按照邊緣計算的技術實現方式，可分為運營商邊緣、云邊緣和工業邊緣三大類，且已經在垂直行業的不同場景中得以廣泛應用。

運營商邊緣：基于運營商網絡，在基站、中心機房等位置部署計算資源，提供邊緣服務。

云邊緣：云服務商基于CDN節點和網絡構建，通過虛擬化技術，將算力“下沉”到距離用戶較近的城域內，構建邊緣服務能力。

工業邊緣：通常在工業企業內部構建邊緣基礎設施，面向“人、機、料、法和環”產品質量管理全環節，部署邊緣應用，實現OT與ICT的深度融合。

邊緣計算基礎架構已初步形成統一行業共識，“端邊云”成為邊緣計算架構的基本組成，“網”為三者間協同聯動提供必要基礎。

在整個框架中，云側集中管理平臺負責其中的管理和調度；邊緣側對端側設備進行控制、分析和存儲，對邊緣應用進行管理；端側支持海量接入協議，設備形態與功能不斷演進與創新。

宋平認為，“網絡對于邊緣計算來說，是很重要的部分，它最主要的作用是為‘云邊端協同聯動提供基礎能力”。

不同的邊緣計算業務對網絡的范圍、性能等有不同的需求。根據不同的部署位置、網絡功能以及接入對象，將邊緣計算網絡劃分為邊緣計算互聯網絡（ECI）、邊緣計算內部網絡（ECN）以及邊緣計算接入網絡（ECA）。

邊緣計算是一個分布式計算平臺，“云邊端”從不同層次與不同緯度進行緊密協同。業界主要從數據、資源、應用和服務4個層次實現協同，并分為邊云協同和邊邊協同2個緯度。其中，邊云協同是邊緣計算核心價值的集中體現。

在邊緣計算相關應用場景中，邊緣與云端數據有效協同是為用戶提供優質服務的必要條件。

邊緣計算賦能視頻行業

以實時視頻分析、云游戲、AR/VR、超高清視頻緩存、視頻會議或直播為代表的視頻應用，借助邊緣計算“低時延、高帶寬、大連接”的先天優勢，助力各行業數字化轉型，滿足各行業對視頻業務實時性、視頻數據智能化等方面的需求，是邊緣計算的“殺手級”應用。

在運營商邊緣，4G網絡發展開啟了移動互聯網時代，隨著5G時代的到來，“5G+MEC”將助力移動運營商，實現移動業務的“下沉”。在此基礎上，以云VR、高清視頻為代表的高清視頻應用將成為面向消費市場的核心應用場景。

在云邊緣，云服務商在視頻邊緣計算領域擁有大量的業務需求和成功經驗，其代表的大流量大并發業務，在4G時代已得到廣泛應用。

隨著5G時代的到來，云服務商通過“CDN下沉”的方式，將算力下放至近用戶側，提供低時延、智能化的邊緣服務。包括：云游戲、文字識別、視頻會議、邊緣CDN、智能安防和互動直播等。

在工業邊緣，工業互聯網的建立將促使OT，IT，CT，DT的充分融合，并可按需將傳統互聯網的相關技術和能力部署至邊緣側。在各種工業互聯網應用中，視頻相關的應用無疑是近年來最普遍的數字化與智能化結合的應用場景。

在企業生產過程中，從數據采集、智能分析和實時響應三方面都會有迫切的需求，在這些需求的驅動下，業界提出了邊緣視覺技術，并將該技術廣泛應用在產品質量管理全環節。

邊緣計算將持續促進各個垂直行業的數字化和智能化轉型，面向不同行業，為業務和應用帶來實時的響應、分析和處理的能力。隨著人工智能、大數據等技術的持續發展，結合視頻技術的邊緣計算將在網絡邊緣位置，為更多的垂直行業提供實時的智能化視頻服務，擴展邊緣視頻的應用邊界。

總的來說，不同場景案例的整體架構都符合“端邊云”基本特征，面向視頻領域的邊緣計算的全面發展，也促進了邊緣視頻技術（邊緣存儲技術、邊緣視頻編解碼技術、邊緣視頻智能技術）的演進。

邊緣計算趨勢展望

邊緣計算發展將進一步促進計算與網絡技術的深度融合

邊緣計算的“云邊端”架構已成為各類生態應用規模部署的基本范式。現階段，邊緣計算將推動以“云為核心”的云網融合技術發展，形成一體化的云網資源與服務能力。未來，邊緣計算將以“算網融合”為目標，加速各類算力資源與網絡資源的深度融合。

一體化與智能化將成為邊緣計算的重要發展方向

邊緣計算將為應用一體化資源供給機制，為最終用戶提供一體化服務體驗，為運營企業提供一體化運維管理。在實現一體化能力的基礎上，邊緣計算將提供智能化的數據感知、資源感知、服務感知與安全感知能力。

云原生技術將成為邊緣計算發展的加速器

海量異構資源將成為邊緣計算發展的雙刃劍，云原生技術可以在一定程度上屏蔽底層基礎架構的差異和復雜性。云原生技術在應用快速部署、服務模式創新等多個方面助力邊緣計算的發展。