边缘计算已来，助力行业数字化转型

★边缘计算产业联盟 史扬，刘梅刚

边缘计算已来，助力行业数字化转型

★边缘计算产业联盟 史扬，刘梅刚

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、应用核心能力的开放平台，就近提供边缘智能服务，满足行业数字化在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。

1 产业趋势与关键挑战

全球数字化革命正在引领新一轮产业变革，行业数字化转型的浪潮正孕育兴起。这一波浪潮的显著特点是将“物”纳入智能互联，借助OT（Operation Technology）与ICT（Information and Communication Technology）的深度协作与融合，大幅提升行业自动化水平，满足用户个性化的产品与服务需求，推动从产品向服务运营全生命周期转型，触发产品服务及商业模式创新，并对价值链、供应链及生态系统带来长远深刻的影响。

今天，我们从航空业的预测性维护、公共事业领域的电梯智能运营、能源行业的智能抄表和物流行业的全流程跟踪等行业数字化应用中，可以深刻感受到：“物”的智能互联将无所不在，制造、能源、公共事业、交通、健康、农业等行业都将受到影响并发生深刻改变。当前以《中国制造2025》、北美的工业互联网和欧洲的“工业4.0”为代表的产业规划与实施正是这一趋势的直接体现。

据IDC数据统计，到2020年将有超过500亿的终端与设备联网。未来超过50%的数据需要在网络边缘侧分析、处理与储存。在行业数字化转型的趋势下，智能互联的网络边缘侧面临如下挑战：

·联接的海量与异构

网络是系统互联与数据聚合传输的基石。伴随联接设备数量的剧增，网络运维管理、灵活扩展和可靠性保障面临巨大挑战。同时，工业现场长期以来存在大量异构的总线联接，多种制式的工业以太网并存，如何兼容多种联接并且确保联接的实时可靠是必须要解决的现实问题；

·业务的实时性

工业系统检测、控制、执行的实时性高，部分场景实时性要求在10ms以内。如果数据分析和控制逻辑全部在云端实现，难以满足业务的实时性要求；

·应用的智能性

业务流程优化、运维自动化与业务创新驱动应用走向智能，边缘侧智能能够带来显著的效率与成本优势。以预测性维护为代表的智能化应用场景正推动行业向新的服务模式与商业模式转型；

·数据的优化

当前工业现场存在大量的多样化异构数据，需要通过数据优化实现数据的聚合、数据的统一呈现与开放，以灵活高效地服务于边缘应用的智能；

·安全与隐私保护

安全横跨云计算和边缘计算，需要实施端到端防护。网络边缘侧由于更贴近万物互联的设备，访问控制与威胁防护的广度和难度因此大幅提升。边缘侧安全主要包含设备安全、网络安全、数据安全与应用安全。此外，关键数据的完整性、保密性，大量生产或人身隐私数据的保护也是安全领域需要重点关注的内容。

2 边缘计算助力行业数字化转型

面对这些挑战，产业呼唤新的产业技术和解决方案，边缘计算顺势兴起。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、应用核心能力的开放平台，就近提供边缘智能服务，满足行业数字化在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。

边缘计算行业应用场景丰富，产业价值突出。目前已经在制造、能源、公共事业、交通、健康、农业等行业开始成功商用。预测性维护、能效管理、智能制造是边缘计算典型的行业应用场景，支撑行业商业模式创新，实现从产品向服务的价值延伸，实现产品和服务的定制化与智能化。

以预测性维护应用场景为例，传统的维护方式主要是事后维护和预防性维护，事后维护会导致业务中断，而预防性维护采用人工例行检修，导致维护成本大幅度上升。目前，全球有超过1500万部电梯在网运行，电梯维保和售后服务正成为电梯行业的“新蓝海”，越来越多的电梯厂商转向整合产业链、依靠维保服务增加企业收入，但电梯通过事后维护和预防性维护的成本很高，且首次维护成功率低于20%。为实现商业模式创新，电梯厂商必须通过数字化改造提升运维效率、降低运维成本。通过引入边缘计算，可以助力电梯厂商从传统的预防性维护升级到新一代实时预测性维护，从而实现产品向服务的价值延伸：

·预测性维护，降低维护成本

以电梯为例，基于电梯内大量的传感器，可以对电梯运行状态实时感知。通过本地的边缘计算融合网关可以提供数据分析能力，第一时间发现设备潜在故障。同时提供本地存活，一旦与云端联接故障，数据可以本地保存，联接恢复后，本地收敛数据自动同步到云端，确保云端可以对每部电梯形成完整视图。

同时采用预测性维护可以减少维护工作量，降低劳动强度；提高设备的可靠性，延长设备的使用寿命；提高设备的利用率，减少维修费用，从而降低维护成本，提高企业的综合竞争力。

·安全保障

提供覆盖终端、网关芯片、网关OS、网络、数据的多重安全保护。

·产品向服务的延伸

可以帮助电梯厂家研发改善产品质量、售后提升服务满意度；可以开放给楼宇物业等，帮助提供紧急救援等服务；可以为广告厂商等提供媒资传播平台。

3 边缘计算产业联盟搭建产业合作平台

边缘计算作为新兴产业应用前景广阔，产业同时横跨OT、IT、CT多个领域，且涉及网络联接、数据聚合、芯片、传感、行业应用多个产业链角色。为了全面促进产业深度协同，加速边缘计算在各行业的数字化创新和行业应用落地，华为技术有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所、中国信息通信研究院、英特尔公司、ARM和软通动力信息技术（集团）有限公司作为创始成员，联合倡议发起边缘计算产业联盟(Edge Computing Consortium，缩写为ECC) 。

联盟以“OICT”理念倡议 OT、IT和CT各领域产业资源在充分融合与协同的基础上，本着“共识”、“共力”、“共赢”的合作精神，致力于推动“政产学研用”各方产业资源合作，共同推进边缘计算产业联盟的健康发展，孵化行业应用最佳实践，促进边缘计算产业健康与可持续发展。

边缘计算参考架构

为了统一术语、统一架构和促进产业合作，边缘计算产业联盟发布了边缘计算参考架构1.0，包含4个功能域：

· 应用域：基于设备、网络、数据功能域提供的开放接口，实现边缘行业应用，支撑边缘业务运营；

· 数据域：提供数据优化服务，包括数据的提取、聚合、互操作、语义化以及分析与呈现的全生命周期服务，并保障数据的安全与隐私性；

· 网络域：为系统互联、数据聚合与承载提供联接服务；

· 设备域：通过贴近或嵌入传感、仪表、机器人和机床等设备的现场节点，支撑现场设备实现实时的智能互联及智能应用。

行业数字化转型的号角已经吹响，边缘计算产业联盟致力于成为产业协同的平台、开放与创新的平台、行业践行与示范的平台，希望更多的产业伙伴携手推动边缘计算产业的健康与可持续发展，共建边缘计算产业未来。