边缘计算落在实处

郭涛

星星之火正在燎原

11月28日，一年一度的边缘计算产业峰会在北京举行。从2016年边缘计算产业联盟成立并举行首届边缘计算产业峰会算起，专业地、成规模地对边缘计算的发展进行研究和探讨已经有4年时间。从概念的解析到相关标准的研讨与制定，从生态的建立到行业应用推广，边缘计算并不边缘，成为越来越多厂商核心战略的一部分，“云、管、边、端”的说法也越来越普遍流行。

重温四年来边缘计算产业峰会的主题，“智能”一直贯穿始终。边缘计算作为通往智能世界的桥梁之一，其重要性不言而喻。物联网、5G等新技术、新应用是边缘计算发展的推动力和催化剂，让我们看到了边缘计算未来更多的可能性。另外，边缘计算的落地不仅仅是单一技术层面的问题，它要与云计算更好地协同，还要依靠生态的力量。

4年时间，我们看到了边缘计算从概念的炒作进入到应用逐步落地的转变过程。人们对边缘计算的期待值也越来越高。Spiceworks信息技术网络监测平台曾对700家企业进行过一次调查，发现其中15%的企业已经在使用边缘计算，还有17%的企业正处于实施阶段。边缘计算的星星之火正在燎原。

Gartner预测，到2022年，50%以上的企业数据将在数据中心或云之外进行创建处理，而20%的新工业控制系统将拥有分析和AI边缘推理能力，还有至少50%的现场物联网项目将使用容器进行边缘应用程序生命周期管理。边云协同、边缘计算与物联网、边缘计算与工业应用创新，将有力推动企业数字化转型进程。

赛迪研究院发布的《2018边缘计算市场数据》报告显示，2018年，中国边缘计算市场规模为77.37亿元，增长率55.39%。可以预见，边缘计算技术和产业的创新发展，对于加快工业互联网平台的建设和推广具有重要意义。边缘计算与云端计算相互依赖，紧密耦合，共同构成工业互联网平台体系的基石。以“边云协同、边缘智能”为核心发展方向的边缘计算，能够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多样化需求，也是行业数字化转型不可或缺的关键要素。

边缘计算一步一个脚印

人们对边缘计算的各种溢美之词，表现出人们对于边缘计算的信心和期待。边缘计算的技术是否足够成熟？边缘计算在哪些行业和应用场景中率先取得了突破？边缘计算生态的发展是否如预期中那样脚踏实地？种种疑问是否能在边缘计算产业峰会上找到答案呢？

其实除了会议和演讲等环节以外，每届的边缘计算产业峰会最吸引人的地方就是它的展区，在这里你能看到最新的边缘计算解决方案、行业应用成功案例，以及与边缘计算相关的形形色色的测试床。

今年峰会的边缘计算行业创新应用与体验展厅面积超过700平方米，华为、中国科学院沈阳自动化研究所、中国移动、国网信通、NI、软通智慧、东北大学、三思电子、新松机器人、上海交通大学、ARM、蓝卓工业互联网、上实龙创、山东电工电气集团、金山云、霍尼韦尔、九州云、神州数码等边缘计算产业联盟成员打造的解决方案，全方位、多角度展示了边缘计算在运营商、智能制造、智慧能源、智慧城市、智能交通等领域的成功实践。

今年，边缘计算产业联盟首次评选出“边缘计算十大解决方案”，中国科学院沈阳自动化研究所基于ThingOrigin物源平台的可重构生产系统、华为基于Atlas 500的智能边缘小站解决方案、中国电信基于5G+MEC的面向现场级工业控制的低时延智能化解决方案、中国移动面向敏捷边云协同的算力感知网络解决方案、拓维工业物联平台、蓝卓工业互联网基于supOS和5G的边缘计算解决方案、中国联通5G MEC入云专线解决方案、北京方研矩行EDSOC-工业互联网边缘安全管控解决方案、上实龙创智慧水务边缘计算解决方案、华为基于EC-IoT的低压配电物联网解决方案成功入选。

举例来说，中国科学院沈阳自动化研究所基于ThingOrigin物源平台的可重构生产系统，其独特的创新体现在：基于模块化制造单元的可重构生产线、高实时高可靠无线控制网络、数字孪生模型驱动的生产过程管理系统。此系统可大幅降低自动化集成成本，缩短产品更新带来的工艺更新周期，实现从流水线模式到独立制造单元模式的业务解耦，进一步提升生产制造的效率，创造更多价值。再举一例，华为基于EC-IoT的低压配电物联网解决方案的亮点集中体现在：弹性管理，支持海量设备管理;其开放的软硬件平台架构可以支持业务随需扩展;提供全方位的安全保障。在实际应用场景中，该解决方案可以让生产状态一览无余，全业务随需而动，同时实现台区高度自治，保证运维高效精准，而且末端全面感知，设备即插即用。

从这些具有代表性的解決方案中我们可以看到，工业互联网、电信、智慧城市等是边缘计算率先取得突破的行业和应用场景，突出表现为应用痛点清晰、解决方案有针对性、实施效果明显，边缘计算的价值得到充分彰显。

边缘计算产业联盟公布的数据显示，2019年，联盟共孵化了11个测试床方案，覆盖智能制造、智能交通、智慧城市、智能安防等众多行业和领域。截至目前，联盟总共完成了40个测试床方案，其中的代表OPC UA Over TSN3.0测试床由联盟牵头，35家具有全球影响力企业和机构参与搭建，覆盖8大价值场景，也是目前国内唯一的国际性OPC UA over TSN测试床。该测试床旨在为制造业及其他工业市场基于OPC UA over TSN的开放互联网络与边缘计算基础设施提供测试验证与创新的平台环境，比如TSN交换机、边缘计算网关等，以确保行业合作伙伴的产品和解决方案能够更好地满足市场需求。

边缘计算对制造业的发展具有重要意义。近年来，在我国，边缘计算标准化与产业化的进程正逐步加速，有效地推动了制造业的发展。网络互联作为智能制造发展的重要支撑点与核心问题，承载着将OT网络与IT网络全面深度融合的使命。

在边缘计算产业发展的过程中，边缘计算产业联盟扮演着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的重要角色。2016年，华为技术有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所、英特尔公司等共同发起成立边缘计算产业联盟，致力于推动政产学研用各方产业资源合作，引领边缘计算产业的健康可持续发展。正是在边缘计算产业联盟的有力带动下，中国的边缘计算产业正一步一个脚印稳步前行。

在边缘计算领域，中国是策源地和引领者，并在边缘计算相关技术标准制定，以及应用推广方面走在世界前列。2016年中国边缘计算产业联盟成立，2019年初欧洲边缘计算联盟成立。在全球范围内已经形成一种共识，边缘计算对于解决诸多连接平台的安全性和延迟问题变得越来越重要，在接近“物”和数据源的网络边缘进行数据处理已经成为一种必须。

边缘计算IT基础设施的演进

边缘计算需要什么样的底座？在本次峰会上，《边缘计算IT基础设施白皮书1.0》的发布会清晰地回答了这个问题。白皮书由边缘计算产业联盟与绿色计算产业联盟（GCC）联合发布 ，详细介绍了在当前边缘计算的浪潮下，边缘计算IT基础设施的3大主要硬件形态，包括边缘服务器、智能边缘一体机和边缘网关，并且重点定义了边缘服务器的需求、技术方案和产业生态，旨在打造边缘计算IT基础设施规范。边缘服务器作为边缘计算和边缘数据中心的主要计算载体，承担了70%以上的计算任务，需支持ARM/GPU/NPU等异构计算，满足新型业务模式数据多样性和高并发的需求。

“5G+AI时代，新业务对时延和算力提出了多样性的诉求。边缘计算成为应对新业务的最佳选择。”华为云智能边缘计算平台（IEF）首席架构师张琦表示，“华为九霄智能边缘解决方案具有全连接、算力多样、开放协同的特点，可以满足应用对时延与算力的严苛要求。

另外，华为还打造了轻量化云原生智能边缘平台IEF，让智能触手可及。”打造5G+AI时代的基础设施，提供无处不在的智能边缘云，华为一直在为此做着努力。

北京金山云网络技术有限公司高级产品总监曹亚孟认为，将计算存储能力进一步下沉至网络边缘成为全球企业的共识和积极探索的方向，边缘计算将迎来一场架构革命。边缘计算的价值在于网络低延迟、超强算力和环境可控，更在于云平台的可靠性。目前，边缘网络的低延迟特性，不仅超越了核心机房，更追上了本地硬件的速度。边缘节点计算并不是简单的资源、软件或者硬件，而是广义上的云服务。因此，需要做到坚如磐石的可靠、性能强悍、资源充足和经济适用。

借助全球1000+节点、60T带宽等强大资源，金山云推出了一套容器云平台KENC，它支持在边缘运行自定义的容器镜像，依托CDN網络主推容器云平台，面向大客户提供自控节点容器云，并向中小客户提供自动调度容器云，通过就近计算原则，将算力高效分发到全区域覆盖，从而提供高性能、低延时的边缘计算服务，提高了用户的使用体验，并助力客户探索更多可行的商业模式。

“为了实现高可用的、具有弹性的边缘计算解决方案，企业需要建立一个包括用户、IT设备制造商、物理基础设施生产商、系统集成商以及服务提供商在内的生态系统，为用户提供一站式的边缘计算解决方案。”施耐德电气全球数据中心科研中心技术总监林密介绍说，“随着5G和人工智能技术的快速发展，未来的IT架构将是边云协同的混合IT架构。企业需要部署基于云的管理工具来进行多站点的远程管理，也需要通过大数据分析和人工智能的手段向科技要人力。让IT赋能OT，从而实现工业行业的数字化转型。”

边缘计算作为数据的第一入口，将在智慧园区、安卓云与云游戏、CDN、视频监控、工业互联网与Cloud VR等价值场景中发挥重要作用。而为了满足不同应用的需求，边缘计算IT基础设施应基于开放标准，打造满足异构计算需求、部署运维需求、环境匹配需求和产业生态需求的通用边缘计算产品与解决方案，助力产业发展，实现商业共赢。

5G带来更多可能性

毫无疑问，5G是边缘计算产业发展的重要契机。边缘计算产业联盟专家委员会副主任、中国工程院院士王天然表示，5G使得连接更加广泛，数据的交互更加便利，信息流动更快，这就必然需要新的计算能力。

可以预见，5G与边缘计算的有效融合、协同发展，必将发挥出1+1大于2的巨大威力。边缘计算产业联盟理事长、中国科学院沈阳自动化研究所所长于海斌也表达了类似的观点：“在5G、工业互联网、人工智能高速发展的今天，边缘计算向行业、产业的纵深发展已经刻不容缓。边缘计算产业联盟将进一步加强与学术界和产业界的合作，在学术、标准、平台等方面助力联盟成员打造更多边缘计算新应用。”

Gartner发布的《工业物联网边缘计算市场指南》指出，5G将加速分布式计算，但只适用于一些用例。比如5G技术的引入将对具有移动性质的用例产生重要影响，比如自动驾驶汽车、车队管理、运输和物流，以及与物联网集成的其他用例等。5G技术可实现千兆级的下载和上传速度。因此，一些企业可能会评估将生成的所有数据发送到云或数据中心进行近实时分析的可能性。

在电信领域，运营商们正积极布局边缘计算市场，尤其是在5G的牵引下，电信运营商的干劲更足了。

2017年，中国移动发布了边缘计算白皮书，从边缘云平台、边缘网关、能力开放平台、智慧网络引擎等维度不断提升自身在边缘计算方面的核心能力，并且开展了多样化的测试和应用。

中国移动研究院网络与IT技术研究所所长段晓东表示，中国移动高度重视边缘计算发展，边缘计算是支撑中国移动“5G+”计划的核心能力，也是OICT融合、融通和融智创新的桥梁。中国移动致力于构建无处不在的算力，打造一系列规模复制标准化基础设施，构建云网协同开放平台，以边缘计算全栈发展体系赋能垂直行业。

中国联通在2019年更加注重生态构建，将持续发力边缘云领域，针对5G+MEC技术进行深入研究。研究内容包括组网架构、共建共享、计费模式、URLLC等多个方面。同时中国联通还自研边缘云业务平台，设计平台架构，并基于现网进行了多个5G+MEC技术实践，推动业务快速商用和孵化。中国联通推出的5G MEC入云专线解决方案，充分将MEC能力开放同5G大带宽、低时延的优势相结合，实现了“5G+IP RAN+骨干云”的端到端融合，比现有“无线+SD-WAN”的实现方式更安全、中继跳数大幅降低、网络资源也更节省。

在边缘计算方面，中国电信的发力点主要集中在工业互联网领域，旨在构建边缘云网融合的网络服务平台和应用环境。

华为技术有限公司中国区云核心网MKT总工陈友为指出：“各行各业需要5G来进行数字化转型，5G‘确定性网络超越4G网络‘尽力而为的能力，可以满足各行业对于差异化和确定性体验的要求。超性能异构MEC和动态智能网络切片是构建5G确定性网络的基石。其中，边缘MEC是5G进入垂直行业的触点，也是低时延体验保障和2B业务创新的关键。”华为MEC以连接为抓手、控制为保障、计算为依托、互联为使能，构建边缘的核心能力。同时，华为致力于构筑开放MEC生态环境，携手运营商和行业合作伙伴，共同使能千行百业数字化。

面向5G业务创新，华为认为，构筑智能边缘将面临三大需求与挑战：端边云协同计算、多样性计算、适配边缘严苛环境。为应对上述挑战，华为基于鲲鹏计算平台，将高性能计算带入边缘与数据中心。举例来说，可提供劲算力的华为TaiShan边缘服务器能够满足ECII标准，支持MEC、CDN、云游戲/云手机、视频监控、智慧园区等智能边缘场景，而华为Atlas 500智能小站则满足了严苛的边缘部署场景设计，让AI无处不在。

自2017年以来，九州云依托自身在OpenStack、Kubernetes、StarlingX及OpenNess等边缘开源社区的深厚技术积累，在边缘计算领域一展所长。在运营商领域，九州云与中国移动杭州研究院、中国电信广州研究院、中国联通网络技术研究院等开展了众多合作。2018年，九州云先后成为中国联通边缘生态合作伙伴和中国移动边缘开放实验室的成员。针对运营商、零售、物流、园区、制造等边缘业务场景，九州云重点推出了Animbus Edge边缘解决方案，包含MEAO边缘编排器、MEPM业务管理器、ME-IaaS虚拟计算平台、ME-CaaS容器平台和aPaaS微服务应用生命周期管理平台，支持和5G边缘通信网元实现分流整合，覆盖从应用开发、上线、分发、部署、升级、微服务管理等全边缘应用生命周期管理能力。

边缘计算产业联盟与网络5.0产业和技术创新联盟（Network 5.0 Industry andTechnology Innovation，N5A）联合发布了《运营商边缘计算网络技术白皮书》，这是业内首个边缘计算网络技术白皮书，它进一步明确了边缘计算网络与边缘计算的关系：一方面，网络是边缘计算产业发展的关键支撑;另一方面，边缘计算的发展将推动网络走向三大融合——固移融合、运营商网络与园区网络融合、OT/IT融合。另外，白皮书中还提出了边缘计算网络的技术体系。

边缘计算被认为是5G与工业互联网、物联网等系统的重要结合点，有望带来更多的颠覆性业务模式。