基于邊緣計(jì)算的5G業(yè)務(wù)

熊小敏

（中國(guó)電信集團(tuán)，北京 100010）

0 引言

5G具有高速、低延遲和大連接的特點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)新基建基礎(chǔ)設(shè)施，也將加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)，為各行各業(yè)的發(fā)展帶來(lái)新的動(dòng)力。為滿(mǎn)足流量、時(shí)延、安全等垂直行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景的業(yè)務(wù)需求，5G將計(jì)算/存儲(chǔ)能力和業(yè)務(wù)服務(wù)能力遷移到網(wǎng)絡(luò)邊緣，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用、服務(wù)、內(nèi)容的快速本地化、近距離轉(zhuǎn)化和分布式部署，這就是5G采用的關(guān)鍵技術(shù)之一——邊緣計(jì)算。典型的邊緣計(jì)算業(yè)務(wù)場(chǎng)景與邊緣計(jì)算的四個(gè)主要特征密切相關(guān)，包括本地卸載、本地計(jì)算、邊云協(xié)同和能力開(kāi)放。5G作為賦能產(chǎn)業(yè)的核心能力，正在與云計(jì)算、人工智能、XR等新興數(shù)字技術(shù)融合。邊緣計(jì)算技術(shù)在提供智慧城市、智慧生產(chǎn)、智慧生活等應(yīng)用場(chǎng)景解決方案，提升用戶(hù)使用體驗(yàn)的同時(shí)，也將帶來(lái)業(yè)務(wù)模式的顛覆性創(chuàng)新。

1 邊緣計(jì)算通用業(yè)務(wù)架構(gòu)，三種落地形態(tài)及邊云協(xié)同關(guān)系

參考ETSI的邊緣計(jì)算通用業(yè)務(wù)架構(gòu)，邊緣計(jì)算系統(tǒng)位于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)和核心網(wǎng)之間，由邊緣云和邊緣計(jì)算服務(wù)器構(gòu)成。其中，邊緣計(jì)算服務(wù)器負(fù)責(zé)對(duì)邊緣云相關(guān)設(shè)施進(jìn)行管理，而邊緣云既可以提供本地化的公有云服務(wù)，也可連接企業(yè)云實(shí)現(xiàn)混合云。同時(shí)，邊緣計(jì)算系統(tǒng)提供基于云的虛擬化環(huán)境，支持部署運(yùn)行第三方應(yīng)用。根據(jù)邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（ECC）發(fā)布的邊緣計(jì)算2.0定義：邊緣計(jì)算本質(zhì)是云計(jì)算在數(shù)據(jù)中心之外的匯聚節(jié)點(diǎn)的延伸，主要包括云邊緣、邊緣云和邊緣網(wǎng)關(guān)三類(lèi)落地形態(tài)；以“邊云協(xié)同”和“邊緣智能”為核心能力發(fā)展方向；軟件平臺(tái)需要考慮云架構(gòu)及相關(guān)云技術(shù)，提供端到端實(shí)時(shí)、協(xié)同式智能等能力；硬件平臺(tái)需要考慮異構(gòu)計(jì)算能力。可以看到邊緣計(jì)算其實(shí)由邊緣網(wǎng)關(guān)、邊緣云、云邊緣三種落地形態(tài)組成[1]。三者之間關(guān)系如圖1所示。

圖1 邊緣網(wǎng)關(guān)、邊緣云、云邊緣

（1）邊緣網(wǎng)關(guān)：云化形態(tài)的網(wǎng)關(guān)邊緣計(jì)算，以云化技術(shù)重構(gòu)嵌入式網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，在邊緣側(cè)提供接口及協(xié)議轉(zhuǎn)換、邊緣計(jì)算等能力，部署在云端的控制器提供節(jié)點(diǎn)資源調(diào)度、應(yīng)用管理與業(yè)務(wù)編排等能力。

（2）邊緣云：邊緣云形態(tài)的邊緣計(jì)算，是在邊緣側(cè)構(gòu)建中小規(guī)模云服務(wù)能力，服務(wù)能力主要由邊緣云提供，集中式數(shù)據(jù)中心側(cè)主要提供邊緣云的管理調(diào)度能力，如多接入邊緣計(jì)算（MEC）、CDN等屬于此類(lèi)。

（3）云邊緣：云邊緣形態(tài)的邊緣計(jì)算，是云服務(wù)在邊緣側(cè)的延伸，邏輯上仍是云服務(wù)，主要的能力提供依賴(lài)于云服務(wù)或需要與云服務(wù)緊密協(xié)同，如視頻智能接入解決方案就屬于此類(lèi)。

2 邊緣計(jì)算典型應(yīng)用場(chǎng)景方案

典型的邊緣計(jì)算業(yè)務(wù)場(chǎng)景與邊緣計(jì)算的四大特征密切相關(guān)（本地分流、本地計(jì)算、邊云協(xié)同和能力開(kāi)放），通過(guò)將計(jì)算、存儲(chǔ)與業(yè)務(wù)服務(wù)能力向邊緣下沉遷移，使應(yīng)用、服務(wù)和內(nèi)容可以實(shí)現(xiàn)本地化、近距離和分布式部署，在一定程度解決5G三大應(yīng)用場(chǎng)景的業(yè)務(wù)需求。同時(shí)，邊緣計(jì)算通過(guò)對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的感知分析，以能力開(kāi)放的形式開(kāi)放給第三方應(yīng)用，一方面提升新業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)速度及便捷部署能力，另一方面也提升網(wǎng)絡(luò)智能化水平。邊緣計(jì)算在政府、企業(yè)、家庭、公眾客戶(hù)的眾多使用場(chǎng)景如下。

2.1 企業(yè)移動(dòng)虛擬專(zhuān)網(wǎng)

基于MEC構(gòu)建企業(yè)移動(dòng)虛擬專(zhuān)網(wǎng)（如圖2所示），是具有運(yùn)營(yíng)商特色并且當(dāng)前已有商用案例的MEC邊緣計(jì)算典型應(yīng)用。適用于無(wú)線(xiàn)干擾較多（Wi-Fi建設(shè)及覆蓋）、有移動(dòng)實(shí)時(shí)互聯(lián)需求的大型工廠、園區(qū)等企業(yè)客戶(hù)。結(jié)合基站補(bǔ)強(qiáng)+室分增強(qiáng)以及部署MEC提供本地分流，滿(mǎn)足客戶(hù)安全、實(shí)時(shí)的移動(dòng)上網(wǎng)需求。優(yōu)勢(shì)包括：充分利用運(yùn)營(yíng)商頻段和基礎(chǔ)設(shè)施，基站/室分按企業(yè)客戶(hù)需求增強(qiáng)覆蓋和容量，普通終端無(wú)須專(zhuān)網(wǎng)終端即可接入，實(shí)際仍然是運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，企業(yè)無(wú)須維護(hù)。適用場(chǎng)景包括：基于企業(yè)APN實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隔離及用戶(hù)訪問(wèn)管理，通過(guò)用戶(hù)號(hào)碼/IMSI實(shí)現(xiàn)用戶(hù)訪問(wèn)管理，基于訪問(wèn)企業(yè)服務(wù)器地址實(shí)現(xiàn)本地分流。

圖2 企業(yè)移動(dòng)虛擬專(zhuān)網(wǎng)

2.2 CND業(yè)務(wù)

CDN（Content Delivery Network）內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)是構(gòu)建在網(wǎng)絡(luò)之上的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，依靠部署在各地的邊緣服務(wù)器，通過(guò)中心平臺(tái)的調(diào)度以及負(fù)載均衡、內(nèi)容分發(fā)策略等，使用戶(hù)就近、快速地獲取所需內(nèi)容，降低網(wǎng)絡(luò)擁塞。CDN關(guān)鍵技術(shù)主要有內(nèi)容存儲(chǔ)和分發(fā)技術(shù)。基本原理是廣泛采用各種緩存服務(wù)，將這些緩存服務(wù)分布到用戶(hù)訪問(wèn)相對(duì)集中的地區(qū)或網(wǎng)絡(luò)中，在用戶(hù)訪問(wèn)相關(guān)內(nèi)容時(shí)，利用全局負(fù)載技術(shù)將用戶(hù)的訪問(wèn)指向距離最近的工作正常的緩存服務(wù)上，由緩存服務(wù)直接響應(yīng)用戶(hù)請(qǐng)求[2]。

CDN緩存節(jié)點(diǎn)下沉到網(wǎng)絡(luò)邊緣DC（如圖3所示），可以降低網(wǎng)絡(luò)回傳成本及中心節(jié)點(diǎn)壓力，以及降低時(shí)延，提升用戶(hù)體驗(yàn)。目前，固網(wǎng)CDN普遍下沉到各城域核心，隨著大視頻業(yè)務(wù)發(fā)展，有進(jìn)一步下沉需求。同時(shí)當(dāng)前移動(dòng)網(wǎng)流量普遍需要通過(guò)移動(dòng)核心網(wǎng)省中心出口到IDC，相對(duì)時(shí)延較大，有下沉需求。當(dāng)然并非越下沉越好，下沉增加邊緣節(jié)點(diǎn)成本，需要綜合分析體驗(yàn)、成本、收益。

圖3 邊緣云助力CDN加速

2.3 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

智能時(shí)代的工業(yè)制造業(yè)通過(guò)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、OICT融合等實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲(chǔ)、分析，以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的品質(zhì)、能耗、維護(hù)等的優(yōu)化，提升整體效率。工廠智能在邊緣實(shí)現(xiàn)，通過(guò)邊緣云或邊緣網(wǎng)關(guān)即可進(jìn)行本地決策，實(shí)時(shí)響應(yīng)，同時(shí)敏感數(shù)據(jù)本地邊緣存儲(chǔ)，滿(mǎn)足數(shù)據(jù)安全治理需求（如圖4所示）。以工業(yè)制造中智能化機(jī)器視覺(jué)質(zhì)檢為例，基于生產(chǎn)線(xiàn)上攝像頭拍攝的產(chǎn)品圖像實(shí)時(shí)分析，對(duì)產(chǎn)品缺陷檢測(cè)并實(shí)時(shí)調(diào)整控制機(jī)械臂等生成參數(shù)，提高質(zhì)檢效率和生產(chǎn)優(yōu)品率。在上述例子中，邊緣計(jì)算與云計(jì)算協(xié)同：中心云負(fù)責(zé)需要大量算力的AI模型訓(xùn)練，工廠邊緣側(cè)對(duì)訓(xùn)練后的AI模型執(zhí)行本地推理，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)無(wú)須都上中心云，提升計(jì)算處理效率。

圖4 智能工業(yè)制造云邊協(xié)同

2.4 數(shù)字治理-社會(huì)治理之公共安全應(yīng)用場(chǎng)景中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理

公共安全從治安管理、城市管理、交通管理、應(yīng)急消防、事故預(yù)警、安全生產(chǎn)等方方面面影響著人民群眾的生活。

近些年隨著各城市社會(huì)治安綜合治理業(yè)務(wù)和雪亮工程業(yè)務(wù)的上馬建設(shè)，大量視頻攝像頭被安裝到城市的各個(gè)角落，使得視頻監(jiān)控總量暴增。得益于這些業(yè)務(wù)的建設(shè)，對(duì)預(yù)防犯罪起到威懾和警示作用，對(duì)事后追蹤線(xiàn)索及安檢偵破也可提供證據(jù)幫助，同時(shí)為交通管理疏導(dǎo)、事故責(zé)任排查以及為各類(lèi)人員密集場(chǎng)所提供人流量監(jiān)控預(yù)警、走失人員查找等提供有效幫助。上述城市雖然部署了大量網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，但大部分?jǐn)z像機(jī)不具備視頻處理、分析和預(yù)計(jì)算能力，仍需將視頻數(shù)據(jù)統(tǒng)一傳輸至中心平臺(tái)進(jìn)行分析處理，或很大一部分系統(tǒng)仍需使用人工識(shí)別的方法進(jìn)行檢查和比對(duì)，此類(lèi)系統(tǒng)帶來(lái)的是人工處理工作量巨大，同時(shí)對(duì)于中心平臺(tái)系統(tǒng)處理負(fù)荷壓力巨大，各路視屏上送帶寬要求也很高。基于5G的邊緣計(jì)算視頻有用性檢測(cè)系統(tǒng)可以對(duì)攝像機(jī)前方或視頻源附近的視頻內(nèi)容進(jìn)行預(yù)判斷和處理，不僅可以檢測(cè)攝像機(jī)故障，還可以根據(jù)內(nèi)容動(dòng)態(tài)預(yù)處理內(nèi)容錯(cuò)誤和視頻質(zhì)量，后續(xù)往中心平臺(tái)上送預(yù)處理后的格式化數(shù)據(jù)，既節(jié)省帶寬，也可降低中心平臺(tái)處理負(fù)荷，提升處理速度。

總體來(lái)講，視頻安防行業(yè)正在向著高清化、智能化、普及化發(fā)展，對(duì)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)均提出更高要求，傳統(tǒng)的云+端架構(gòu)難以高效支持大規(guī)模的安防智能化發(fā)展。攝像頭智能化、云端智能化是當(dāng)前視頻安防智能化的主要方式，攝像頭智能化存在改造成本高、難以算法升級(jí)和管理的問(wèn)題，云端智能化存在網(wǎng)絡(luò)傳輸成本高、中心計(jì)算壓力大的問(wèn)題；目前的發(fā)展演進(jìn)趨勢(shì)是智能在端+邊緣+云更合理的分布，達(dá)到性能、成本、運(yùn)維的最優(yōu)。諸如人臉識(shí)別、人流統(tǒng)計(jì)、險(xiǎn)情識(shí)別、行為分析等（如圖5所示）從云端下沉至邊緣計(jì)算平臺(tái)并提供邊緣存儲(chǔ)，提升識(shí)別速率，降低攝像頭智能化要求和中心集中化的大規(guī)模分析處理要求，結(jié)構(gòu)化后的視頻上傳至中心存儲(chǔ)，節(jié)省回傳帶寬。

圖5 視頻安防業(yè)務(wù)

2.5 數(shù)字治理-交通治理之智能網(wǎng)聯(lián)車(chē)和自動(dòng)駕駛

隨著機(jī)器視覺(jué)、深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、5G等與汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的深度融合，電動(dòng)汽車(chē)、智能網(wǎng)聯(lián)車(chē)等新產(chǎn)品不斷被推出，也催生出了一系列新的應(yīng)用場(chǎng)景，例如自動(dòng)駕駛、車(chē)聯(lián)網(wǎng)以及智能交通。V2X（Vehicle to X）普遍被認(rèn)為是未來(lái)智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，C-V2X （Cellular Vehicle-to-Everything）是特指無(wú)線(xiàn)蜂窩網(wǎng)絡(luò)為車(chē)輛提供的通信服務(wù)，MEC助力自動(dòng)駕駛從單車(chē)智能向真正的全路網(wǎng)智能駕駛演進(jìn)。當(dāng)前以百度等為代表的無(wú)人車(chē)以毫米波雷達(dá)/激光雷達(dá)等單車(chē)感知分析為主，業(yè)界發(fā)展趨勢(shì)是向支持V2X的車(chē)網(wǎng)協(xié)同智能發(fā)展演進(jìn)。單車(chē)本身除成本高外，有很大的環(huán)境感知瓶頸，這也是現(xiàn)階段自動(dòng)駕駛雖然陸續(xù)在港口、礦區(qū)、物流園區(qū)、高速公路等封閉和半封閉場(chǎng)景落地，但是在城市場(chǎng)景卻實(shí)現(xiàn)困難的原因。分析相關(guān)原因主要有兩個(gè)方面影響：一是道路開(kāi)放，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)非混行，密度大，行為差異顯著，對(duì)環(huán)境感知的要求更高；二是自動(dòng)駕駛車(chē)載核心傳感器感知距離有限，且為視距的類(lèi)人感知，無(wú)法滿(mǎn)足超遠(yuǎn)距離以及交叉口、遮擋區(qū)等非視距環(huán)境的感知需求（如圖6所示）。而利用路口高清攝像頭、V2X路邊單元等多種傳感器實(shí)時(shí)回傳到MEC，MEC實(shí)時(shí)分析處理，分析處理結(jié)果通過(guò)V2X通信實(shí)時(shí)共享給路口的車(chē)輛和道路單元，可最大限度消除危險(xiǎn)隱患。基于邊云協(xié)同的典型的車(chē)路協(xié)同網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖7所示。

圖6 自動(dòng)駕駛車(chē)載核心傳感器感知無(wú)法滿(mǎn)足的情況

圖7 基于邊云協(xié)同的典型的車(chē)路協(xié)同網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

2.6 智慧城市

根據(jù)IBM“智慧城市”的定義：利用信息通信技術(shù)感知、分析和整合城市運(yùn)營(yíng)平臺(tái)的各種關(guān)鍵信息，包括民生、環(huán)保、公共安全、城市服務(wù)、工業(yè)和商業(yè)活動(dòng)等。智能響應(yīng)城市的各種需求，本質(zhì)是利用先進(jìn)的信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)城市的智能化管理和運(yùn)營(yíng)，從而為城市人民創(chuàng)造更美好的生活，促進(jìn)城市的和諧可持續(xù)發(fā)展[3]。智慧城市應(yīng)用涉及的方方面面數(shù)據(jù)具有來(lái)源多樣、系統(tǒng)異構(gòu)等特點(diǎn)，同時(shí)對(duì)隱私和安全也提出了很高的要求，結(jié)合邊緣結(jié)算的特點(diǎn)，應(yīng)用邊緣計(jì)算模型，將數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)邊緣處理是一個(gè)很好的解決方案。

邊緣計(jì)算在智慧城市中有豐富的應(yīng)用場(chǎng)景。總的來(lái)說(shuō)，智慧城市涉及的單元包含城市單元、社區(qū)單元、小區(qū)單元、家庭單元等多個(gè)層次。每一單元層次都有對(duì)應(yīng)的應(yīng)用和服務(wù)，比如家庭單元涉及有智能安防、智能家居、智慧家庭娛樂(lè)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控等；小區(qū)單元有物業(yè)服務(wù)、車(chē)輛管理、人員管理、視頻監(jiān)控、樓宇門(mén)禁等；社區(qū)單元有社區(qū)政務(wù)、社區(qū)服務(wù)、社區(qū)醫(yī)療、社區(qū)商場(chǎng)、社區(qū)培訓(xùn)等；城市有智能交通、智能物流、市政服務(wù)、智能電網(wǎng)、醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)等。智慧化智能化服務(wù)可以提供檢測(cè)空氣質(zhì)量、光照強(qiáng)度、噪音水平等環(huán)境數(shù)據(jù)；可以收集電梯載客人數(shù)、運(yùn)行時(shí)間、統(tǒng)計(jì)分析優(yōu)化電梯運(yùn)營(yíng)、排查故障等；可以幫助物業(yè)運(yùn)營(yíng)管理車(chē)位，幫助業(yè)主及司機(jī)獲知停車(chē)位信息，合理調(diào)度可緩解高峰期停車(chē)難；可以幫助建筑實(shí)現(xiàn)智能化、人性化、低碳化運(yùn)行；可以幫助高效管理電網(wǎng)、供熱管網(wǎng)、燃?xì)夤芫W(wǎng)等運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)能源統(tǒng)一管理等。邊緣計(jì)算將在智能城市的各個(gè)單元層次之間提供分層管理和服務(wù)功能，相互協(xié)調(diào)發(fā)展。未來(lái)基于邊云協(xié)同的數(shù)字孿生底座疊加海量IoT鮮活數(shù)據(jù)將為使得城市應(yīng)用更加智慧（如圖8所示）。

圖8 天翼云承載國(guó)產(chǎn)化數(shù)字BIM/CIM軟件映射海量物聯(lián)感知實(shí)現(xiàn)智慧孿生應(yīng)用

2.7 VR/AR

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)的發(fā)展改變了客戶(hù)與虛幻世界的交互技術(shù)，典型性行業(yè)應(yīng)用如圖9所示。為確保客戶(hù)體驗(yàn)，VR/AR的照片3D渲染必須具備較強(qiáng)的實(shí)用性。研究表明，將VR/AR的計(jì)算任務(wù)卸載到邊緣服務(wù)器或移動(dòng)終端設(shè)備，可以降低處理時(shí)延。在邊緣服務(wù)器上布署支持多客戶(hù)的VR程序服務(wù)框架，將VR圖像3D渲染卸載到邊緣服務(wù)器，并試著復(fù)用客戶(hù)以前的VR圖像幀，以降低邊緣服務(wù)器的估算和通信壓力。

圖9 VR/AR的典型應(yīng)用

目前VR仍處于早期發(fā)展階段，對(duì)終端/頭盔的計(jì)算力、網(wǎng)絡(luò)帶寬和時(shí)延均有較高要求，包括減少VR眩暈感的20毫秒MTP（Motion To Photons）體驗(yàn)要求極低的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，導(dǎo)致VR實(shí)時(shí)互動(dòng)類(lèi)業(yè)務(wù)如VR多人游戲難以提供（目前VR游戲以單機(jī)離線(xiàn)版為主），而邊緣云提供低時(shí)延保障以及VR渲染等計(jì)算處理，促進(jìn)低時(shí)延的實(shí)時(shí)互動(dòng)類(lèi)VR業(yè)務(wù)體驗(yàn)，并降低VR終端計(jì)算成本，有利于VR業(yè)務(wù)的豐富及推廣。

目前的AR以終端本地渲染和圖像識(shí)別為主+云端識(shí)別為輔，隨著AR的發(fā)展，采用基于視覺(jué)定位導(dǎo)航處理等技術(shù)的AR服務(wù)對(duì)帶寬和時(shí)延有進(jìn)一步的需求，包括邊緣云提供AR識(shí)別、內(nèi)容本地緩存及計(jì)算處理能力，相比原有云端處理，可降低業(yè)務(wù)時(shí)延，提升用戶(hù)體驗(yàn)。

2.8 智能家居

智能家居系統(tǒng)運(yùn)用很多的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)備（如溫濕度傳感器、安防監(jiān)控系統(tǒng)、燈光控制系統(tǒng)）實(shí)時(shí)監(jiān)控家居內(nèi)部情況，接受外界控制指令并最終實(shí)現(xiàn)對(duì)家居環(huán)境的管控，以提高家居安全系數(shù)、便捷性和舒適度。

目前智能家居主要通過(guò)云平臺(tái)來(lái)連接和控制家中的智能設(shè)備，很多家庭局域網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備互動(dòng)也通過(guò)云平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)。但設(shè)備過(guò)度依賴(lài)云平臺(tái)會(huì)帶來(lái)很多問(wèn)題，例如，家里出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障，設(shè)備很難進(jìn)行控制。另外，通過(guò)云平臺(tái)控制家中設(shè)備，有時(shí)響應(yīng)速度慢，會(huì)帶來(lái)很強(qiáng)的延遲感，并且隨著智能家居單品品類(lèi)的增加這種不良體驗(yàn)會(huì)越來(lái)越頻繁。

在智能家居中，邊緣計(jì)算的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。智能家居網(wǎng)關(guān)是家居智能化的心臟，通過(guò)它實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信息的采集、信息輸入、信息輸出、集中控制、遠(yuǎn)程控制、聯(lián)動(dòng)控制等功能，它是邊緣計(jì)算的重要載體（如圖10所示）。

圖10 智能家居網(wǎng)關(guān)是家居智能化的心臟

一方面，智能家居網(wǎng)關(guān)有了邊緣計(jì)算的支持，對(duì)智能家居設(shè)備的控制，可以直接通過(guò)邊緣計(jì)算進(jìn)行。對(duì)于在同一網(wǎng)關(guān)內(nèi)的智能組件，網(wǎng)關(guān)可以處理這些組件收到的信息并根據(jù)用戶(hù)設(shè)置或者習(xí)慣做出決策，控制執(zhí)行組件執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。對(duì)于能夠?qū)崿F(xiàn)邊緣計(jì)算的智能家居組件，在用戶(hù)外網(wǎng)斷開(kāi)的時(shí)候，可以不受影響，這就避免了在用戶(hù)斷網(wǎng)時(shí)候造成的智能家居系統(tǒng)癱瘓問(wèn)題。

另一方面，在智能家居不同產(chǎn)品的互動(dòng)場(chǎng)景中，邊緣計(jì)算也將充當(dāng)網(wǎng)管或中控系統(tǒng)，通過(guò)云計(jì)算與邊緣計(jì)算的協(xié)同，來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的互聯(lián)互通、場(chǎng)景控制等功能。

智能家居網(wǎng)關(guān)對(duì)內(nèi)連接家庭內(nèi)豐富的家居及傳感器，對(duì)外連接云平臺(tái)，提供計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、虛擬化等基礎(chǔ)設(shè)施資源，同時(shí)提供設(shè)備自身配置、監(jiān)控、維護(hù)、優(yōu)化等生命周期API。

3 結(jié)束語(yǔ)

雖然基于邊緣計(jì)算的5G業(yè)務(wù)日益豐富，但是未來(lái)仍然需要大量工作推動(dòng)其發(fā)展和應(yīng)用：從技術(shù)發(fā)展上完善邊緣計(jì)算的最佳部署模式，解決云/邊緣計(jì)算以及更廣義的5G網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的高能耗成本問(wèn)題；從市場(chǎng)發(fā)展上促進(jìn)產(chǎn)業(yè)協(xié)同下沉，拓展邊緣計(jì)算與垂直行業(yè)間的探討；在政策法規(guī)上，考慮到邊緣技術(shù)部署的獨(dú)特性質(zhì)和挑戰(zhàn)，建議建立清晰明確的產(chǎn)業(yè)政策。總之，邊緣計(jì)算作為5G的關(guān)鍵技術(shù)之一，不但為網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)增加了新的技術(shù)，而且也提供了新的市場(chǎng)機(jī)遇。越來(lái)越多的相關(guān)企業(yè)（通信運(yùn)營(yíng)商、云計(jì)算服務(wù)商、設(shè)備提供商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等），也希望通過(guò)提供邊緣技術(shù)（硬件、軟件和平臺(tái)）為用戶(hù)提供邊緣服務(wù)和應(yīng)用，從而創(chuàng)造新的收入。