边缘计算助力行业数字化转型

作者：IT168企业级 2021-04-16 14:46:45

云计算

边缘计算

数字化转型 4月14-15日，为期两天的“2021中国云网智联大会”在京成功召开。会上，中国信息通信研究院技术与标准研究所互联网中心高级项目主管宋平分享了《边缘计算助力行业数字化转型》的主题演讲。

 (一)边缘计算引领行业数字变革

当前， 数字化转型已经被誉为驱动人类社会生产变革的第四次工业革命。它主要从生产运营方式、业务模式、资源组织方式和业务创新模式进行变革，将会以信息技术，特别是新一代信息通信技术为基础。

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宋平认为，“各行业以数字技术及其框架变革为基础，实现以数字化为典型特征的业务变革、模式优化以及结构调整。”

行业数字化转型并非一蹴而就，它面临着标准体系待完善、产业发展碎片化、需求方选型难、商用部署需探索的挑战，需要一个完整的支撑体系进行全面发展。这其中包括：

• 支持数字化转型的先进通信网络支撑体系;
• 具备统一的技术创新、资源管理与能力验证的平台支持体系;
• 以大数据、人工智能、区块链等技术为代表的信息技术支撑体系;
• 具备智能化风险漏洞感知能力、智能化安全防护应对能力的安全防护支撑体系。

未来三年，新建数据量将超过去30年的总和，娱乐数据将保持主体地位，生产数据占比将持续增长。 数字经济时代，80%的数据和计算将发生在边缘。

边缘计算从技术概念期进入期望峰值期，IDC将边缘计算列为未来计算的重要趋势之一。MarketResearchFuture预测，全球边缘市场到2024年将达到224亿美元的规模。

众所周知， 边缘计算是在靠近物或数据源头的网络边缘侧，融合网络、计算、存储、应用、智能等核心能力的开放平台，与云计算互相协同，助力各行各业的数字化转型。

边缘计算将从四个方面进行赋能。

• 在网络方面，它可以提供低时延、大带宽、海量设备接入。
• 在平台方面，它与云计算协同，构建“云边端”一体的行业应用运行平台。
• 在创新方面，它与大数据、人工智能等技术深度融合，为行业应用创新提供基础。
• 在安全方面，在边缘位置保障用户隐私安全，为数据安全提供保障。

边缘计算已经广泛应用于制造业、能源行业、公共交通、农业、医疗、教育等各类垂直行业。

(二)边缘计算产业发展分析

全球各国均将边缘计算列入产业数字化转型中的关键环节，并使用技术进行统筹部署，积极推进创新应用。 我国也高度重视边缘计算的发展，大力推进边缘计算在工业互联网、车联网领域的技术、标准和产业发展。

工信部印发《工业和信息化部关于工业大数据发展的指导意见》，推动人工智能、区块链和边缘计算等前沿技术的部署和融合。

与此同时，以3GPP、ETSI为首的联盟与标准组织在积极推进边缘计算标准化进程，以CORD为代表的开源项目也在积极拓展边缘计算应用边界。

边缘计算产业的参与者众多，主要包括： 提供边缘计算部署所需基础硬件和平台软件的设备提供商，提供边缘服务的电信运营商、云服务提供商和CDN服务商等。各方积极协作，构建一个完整的边缘计算产业生态闭环。

按照边缘计算的技术实现方式，可分为运营商边缘、云边缘和工业边缘三大类，且已经在垂直行业的不同场景中得以广泛应用。

• 运营商边缘：基于运营商网络，在基站、中心机房等位置部署计算资源，提供边缘服务。
• 云边缘：云服务商基于CDN节点和网络构建，通过虚拟化技术，将算力“下沉”到距离用户较近的城域内，构建边缘服务能力。
• 工业边缘：通常在工业企业内部构建边缘基础设施，面向“人、机、料、法、环”产品质量管理全环节，部署边缘应用，实现OT与ICT的深度融合。

边缘计算基础架构已初步形成统一行业共识，“端、边、云”成为边缘计算架构的基本组成，“网”为三者间协同联动提供必要基础。

在整个框架中，云侧，集中管理平台负责其中的管理和调度;边缘侧，对端侧设备进行控制、分析、存储，对边缘应用进行管理;端侧，支持海量接入协议，设备形态与功能不断演进与创新。

宋平认为，“网络对于边缘计算来说，是个很重要的部分，它最主要的作用是为‘云边端’协同联动提供基础能力。”

不同的边缘计算业务对网络的范围、性能等具有不同的需求。根据不同的部署位置、网络功能以及接入对象，将边缘计算网络划分为 边缘计算互联网络(ECI)、边缘计算内部网络(ECN)，以及边缘计算接入网络(ECA)。

边缘计算是一个分布式计算平台，“云、边、端”从不同层次与不同纬度进行紧密协同。业界主要从数据、资源、应用和服务四个层次实现协同，并分为边云协同和边边协同两个纬度。其中， 边云协同是边缘计算核心价值的集中体现。

在边缘计算相关应用场景中，边缘与云端数据有效协同是为用户提供优质服务的必要条件。

(三)边缘计算赋能视频行业

以 实时视频分析、云游戏、AR/VR、超高清视频缓存、视频会议/直播为代表的视频应用，借助边缘计算“低时延、高带宽、大连接”的先天优势，助力各行业数字化转型，满足各行业对视频业务实时性、视频数据智能化等方面的需求， 是边缘计算的“杀手级”应用。

在运营商边缘，4G网络发展开启了移动互联网时代，随着5G时代的到来，“5G+MEC”将助力移动运营商，实现移动业务的“下沉”。在此基础上，以云VR、高清视频为代表的高清视频应用将成为面向消费市场的核心应用场景。

在云边缘，云服务商在视频边缘计算领域拥有大量的业务需求和成功经验，其代表的大流量大并发业务，在4G时代已得到广泛应用。

随着5G时代的到来，云服务商通过“CDN下沉”的方式，将算力下放至近用户侧，提供低时延、智能化的边缘服务。包括：云游戏、文字识别、视频会议、边缘CDN、智能安防、互动直播等。

在工业边缘，工业互联网的建立将促使OT、IT、CT和DT的充分融合，并可按需将传统互联网的相关技术和能力部署至边缘侧。在各种工业互联网应用中，视频相关的应用无疑是近年来最普遍的数字化和智能化相结合的应用场景。

在企业生产过程中，从数据采集、智能分析、实时响应三方面都会有一些迫切的需求，在这些需求的驱动下，业界提出了边缘视觉技术，并将该技术广泛应用在“人机料法环”全环节。

边缘计算将持续促进各个垂直行业的数字化和智能化转型，面向不同行业，为业务和应用带来实时的相应、分析和处理的能力。

随着人工智能、大数据等技术的持续发展，结合视频技术的边缘计算将在网络边缘位置，为更多的垂直行业提供实时的智能化视频服务，扩展边缘视频的应用边界。

总的来说，不同场景案例的整体架构符合“端、边、云”基本特征。面向视频领域的边缘计算的全面发展，也促进了边缘视频技术(边缘存储技术、边缘视频编解码技术、边缘视频智能技术)的演进。

(四)边缘计算趋势展望

趋势一、边缘计算发展将进一步促进计算与网络技术的深度融合

边缘计算的“云、边、端”架构已成为各类生态应用规模部署的基本范式。

现阶段，边缘计算将推动以“云为核心”的云网融合技术发展，形成一体化的云网资源与服务能力。未来，边缘计算将以“算网融合”为目标，加速各类算力资源与网络资源的深度融合。

趋势二、一体化与智能化将成为边缘计算的重要发展方向

边缘计算将为应用一体化资源供给机制，为最终用户提供一体化服务体验，为运营企业提供一体化运维管理。在实现一体化能力的基础上，边缘计算将提供智能化的数据感知、资源感知、服务感知与安全感知能力。

趋势三、云原生技术将成为边缘计算发展的加速器

海量异构资源将成为边缘计算发展的双刃剑，云原生技术可以在一定程度上屏蔽底层基础架构的差异和复杂性。云原生技术在应用快速部署、服务模式创新等多个方面助力边缘计算发展。