邊緣計算助力行業數字化轉型

4月14-15日，為期兩天的“2021中國雲網智聯大會”在京成功召開。會上，中國資訊通訊研究院技術與標準研究所網際網路中心高階專案主管宋平分享了《邊緣計算助力行業數字化轉型》的主題演講。

▲中國資訊通訊研究院技術與標準研究所網際網路中心高階專案主管 宋平

(一)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四次工業革命。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，將會以資訊科技，特別是新一代資訊通訊技術為基礎。

宋平認為，“各行業以數字技術及其框架變革為基礎，實現以數字化為典型特徵的業務變革、模式最佳化以及結構調整。”

行業數字化轉型並非一蹴而就，它面臨著標準體系待完善、產業發展碎片化、需求方選型難、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。這其中包括：

• 支援數字化轉型的先進通訊網路支撐體系;

• 具備統一的技術創新、資源管理與能力驗證的平臺支援體系;

• 以大資料、人工智慧、區塊鏈等技術為代表的資訊科技支撐體系;

• 具備智慧化風險漏洞感知能力、智慧化安全防護應對能力的安全防護支撐體系。

未來三年，新建資料量將超過去30年的總和，娛樂資料將保持主體地位，生產資料佔比將持續增長。 數字經濟時代，80%的資料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。

眾所周知， 邊緣計算是在靠近物或資料來源頭的網路邊緣側，融合網路、計算、儲存、應用、智慧等核心能力的開放平臺，與雲端計算互相協同，助力各行各業的數字化轉型。

邊緣計算將從四個方面進行賦能。

在網路方面，它可以提供低時延、大頻寬、海量裝置接入。

在平臺方面，它與雲端計算協同，構建“雲邊端”一體的行業應用執行平臺。

在創新方面，它與大資料、人工智慧等技術深度融合，為行業應用創新提供基礎。

在安全方面，在邊緣位置保障使用者隱私安全，為資料安全提供保障。

邊緣計算已經廣泛應用於製造業、能源行業、公共交通、農業、醫療、教育等各類垂直行業。

(二)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，並使用技術進行統籌部署，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網際網路、車聯網領域的技術、標準和產業發展。

工信部印發《工業和資訊化部關於工業大資料發展的指導意見》，推動人工智慧、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程式，以CORD為代表的開源專案也在積極擴充邊緣計算應用邊界。

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體和平臺軟體的裝置提供商，提供邊緣服務的電信運營商、雲服務提供商和CDN服務商等。各方積極協作，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、雲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：基於運營商網路，在基站、中心機房等位置部署計算資源，提供邊緣服務。

• 雲邊緣：雲服務商基於CDN節點和網路構建，透過虛擬化技術，將算力“下沉”到距離使用者較近的城域內，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、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、雲”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，雲側，集中管理平臺負責其中的管理和排程;邊緣側，對端側裝置進行控制、分析、儲存，對邊緣應用進行管理;端側，支援海量接入協議，裝置形態與功能不斷演進與創新。

宋平認為，“網路對於邊緣計算來說，是個很重要的部分，它最主要的作用是為‘雲邊端’協同聯動提供基礎能力。”

不同的邊緣計算業務對網路的範圍、效能等具有不同的需求。根據不同的部署位置、網路功能以及接入物件，將邊緣計算網路劃分為 邊緣計算網際網路絡(ECI)、邊緣計算內部網路(ECN)，以及邊緣計算接入網路(ECA)。

邊緣計算是一個分散式計算平臺，“雲、邊、端”從不同層次與不同緯度進行緊密協同。業界主要從資料、資源、應用和服務四個層次實現協同，並分為邊雲協同和邊邊協同兩個緯度。其中， 邊雲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，邊緣與雲端資料有效協同是為使用者提供優質服務的必要條件。

(三)邊緣計算賦能影片行業

以 實時影片分析、雲遊戲、AR/VR、超高畫質影片快取、視訊會議/直播為代表的影片應用，藉助邊緣計算“低時延、高頻寬、大連線”的先天優勢，助力各行業數字化轉型，滿足各行業對影片業務實時性、影片資料智慧化等方面的需求， 是邊緣計算的“殺手級”應用。

在運營商邊緣，4G網路發展開啟了移動網際網路時代，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，以雲VR、高畫質影片為代表的高畫質影片應用將成為面向消費市場的核心應用場景。

在雲邊緣，雲服務商在影片邊緣計算領域擁有大量的業務需求和成功經驗，其代表的大流量大併發業務，在4G時代已得到廣泛應用。

隨著5G時代的到來，雲服務商透過“CDN下沉”的方式，將算力下放至近使用者側，提供低時延、智慧化的邊緣服務。包括：雲遊戲、文字識別、視訊會議、邊緣CDN、智慧安防、互動直播等。

在工業邊緣，工業網際網路的建立將促使OT、IT、CT和DT的充分融合，並可按需將傳統網際網路的相關技術和能力部署至邊緣側。在各種工業網際網路應用中，影片相關的應用無疑是近年來最普遍的數字化和智慧化相結合的應用場景。

在企業生產過程中，從資料採集、智慧分析、實時響應三方面都會有一些迫切的需求，在這些需求的驅動下，業界提出了邊緣視覺技術，並將該技術廣泛應用在“人機料法環”全環節。

邊緣計算將持續促進各個垂直行業的數字化和智慧化轉型，面向不同行業，為業務和應用帶來實時的相應、分析和處理的能力。

隨著人工智慧、大資料等技術的持續發展，結合影片技術的邊緣計算將在網路邊緣位置，為更多的垂直行業提供實時的智慧化影片服務，擴充套件邊緣影片的應用邊界。

總的來說，不同場景案例的整體架構符合“端、邊、雲”基本特徵。面向影片領域的邊緣計算的全面發展，也促進了邊緣影片技術(邊緣儲存技術、邊緣影片編解碼技術、邊緣影片智慧技術)的演進。

(四)邊緣計算趨勢展望

趨勢一、邊緣計算發展將進一步促進計算與網路技術的深度融合

邊緣計算的“雲、邊、端”架構已成為各類生態應用規模部署的基本正規化。

現階段，邊緣計算將推動以“云為核心”的雲網融合技術發展，形成一體化的雲網資源與服務能力。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路資源的深度融合。

趨勢二、一體化與智慧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，為終端使用者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，邊緣計算將提供智慧化的資料感知、資源感知、服務感知與安全感知能力。

趨勢三、雲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，雲原生技術可以在一定程度上遮蔽底層基礎架構的差異和複雜性。雲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發展。