随著(zhe)物(wù)聯網規模的(de)快(kuài)速增長(cháng)，集中式的(de)數據存儲、處理(lǐ)模式将面臨難解的(de)瓶頸和(hé)壓力，此時(shí)在靠近數據産生的(de)網絡邊緣提供數據處理(lǐ)的(de)能力和(hé)服務，将是推動ICT産業發展的(de)下(xià)一個(gè)重要驅動力。
邊緣計算(suàn)(Edge Computing)的(de)概念由此而生。邊緣計算(suàn)成爲新興萬物(wù)互聯應用(yòng)的(de)支撐平台，目前已是大(dà)勢所趨。本文旨在介紹邊緣計算(suàn)與雲計算(suàn)的(de)關系、基本特點和(hé)屬性、參考架構、主要應用(yòng)場(chǎng)景，以及在5G通(tōng)信中的(de)作用(yòng)。
一、邊緣計算(suàn)與雲計算(suàn)形成互補關系
根據歐洲電信标準協會(ETSI)的(de)定義，多(duō)接入邊緣計算(suàn)是在靠近人(rén)、物(wù)或數據源頭的(de)網絡邊緣側，通(tōng)過融合了(le)網絡、計算(suàn)、存儲、應用(yòng)等核心能力的(de)開放平台，就近提供邊緣智能服務，來(lái)滿足行業數字化(huà)在敏捷聯接、實時(shí)業務、數據優化(huà)、應用(yòng)智能、安全與隐私保護等方面的(de)關鍵需求。它可(kě)以作爲聯接物(wù)理(lǐ)和(hé)數字世界的(de)橋梁，使能智能資産、智能網關、智能系統和(hé)智能服務。
圖：邊緣計算(suàn)成爲物(wù)理(lǐ)世界和(hé)數字世界間的(de)重要橋梁
在有了(le)雲計算(suàn)的(de)同時(shí)，爲什(shén)麽還(hái)需要邊緣計算(suàn)?主要存在以下(xià)幾點原因：1) 網絡帶寬與計算(suàn)吞吐量均成爲雲計算(suàn)的(de)性能瓶頸：2) 物(wù)聯網時(shí)代數據量激增，對(duì)數據安全提出更高(gāo)的(de)要求：3) 終端設備産生海量“小數據”，需要實時(shí)處理(lǐ)。
如果說“雲計算(suàn)”所能實現的(de)是大(dà)而全的(de)話(huà)，那麽“邊緣計算(suàn)”更多(duō)則是“小而美(měi)”，從數據源頭入手，以“實時(shí)、快(kuài)捷”的(de)方式完成與“雲計算(suàn)”的(de)應用(yòng)互補。比較兩者，雲計算(suàn)聚焦非實時(shí)、長(cháng)周期數據的(de)大(dà)數據分(fēn)析，能夠爲業務決策支撐提供依據;邊緣計算(suàn)則聚焦實時(shí)、短周期數據的(de)分(fēn)析，能更好地支撐本地業務的(de)實時(shí)智能化(huà)處理(lǐ)與執行。
二、邊緣計算(suàn)的(de)基本特點與屬性
參考邊緣計算(suàn)聯盟(ECC)與工業互聯網聯盟(AII)在2018年底發布的(de)白皮書(shū)中對(duì)邊緣計算(suàn)的(de)定義，作爲連接物(wù)理(lǐ)世界與數字世界間的(de)橋梁，邊緣計算(suàn)具有聯接性、約束性、分(fēn)布性、融合性和(hé)數據第一入口等基本特點與屬性。
聯接性：聯接性是邊緣計算(suàn)的(de)基礎。所聯接物(wù)理(lǐ)對(duì)象的(de)多(duō)樣性及應用(yòng)場(chǎng)景的(de)多(duō)樣性，需要邊緣計算(suàn)具備豐富的(de)聯接功能。聯接性需要充分(fēn)借鑒吸收網絡領域先進研究成果，同時(shí)還(hái)要考慮與現有各種工業總線的(de)互聯、互通(tōng)、互操作。
數據第一入口：邊緣計算(suàn)作爲物(wù)理(lǐ)世界到數字世界的(de)橋梁，是數據的(de)第一入口，擁有大(dà)量、實時(shí)、完整的(de)數據，可(kě)基于數據全生命周期進行管理(lǐ)與價值創造，将更好的(de)支撐預測性維護、資産管理(lǐ)與效率提升等創新應用(yòng);同時(shí)，作爲數據第一入口，邊緣計算(suàn)也(yě)面臨數據實時(shí)性、确定性、完整性、準确性、多(duō)樣性等挑戰。
約束性：邊緣計算(suàn)産品需适配工業現場(chǎng)相對(duì)惡劣的(de)工作條件與運行環境。在工業互聯場(chǎng)景下(xià)，對(duì)邊緣計算(suàn)設備的(de)功耗、成本、空間也(yě)有較高(gāo)的(de)要求。邊緣計算(suàn)産品需要考慮通(tōng)過軟硬件集成與優化(huà)，以适配各種條件約束，支撐行業數字化(huà)多(duō)樣性場(chǎng)景。
分(fēn)布性：邊緣計算(suàn)實際部署天然具備分(fēn)布式特征。這(zhè)要求邊緣計算(suàn)支持分(fēn)布式計算(suàn)與存儲、實現分(fēn)布式資源的(de)動态調度與統一管理(lǐ)、支撐分(fēn)布式智能、具備分(fēn)布式安全等能力。
融合性：OT與ICT的(de)融合是行業數字化(huà)轉型的(de)重要基礎。邊緣計算(suàn)作爲“OICT”融合與協同的(de)關鍵承載，需要支持在聯接、數據、管理(lǐ)、控制、應用(yòng)、安全等方面的(de)協同。
總體而言，雲計算(suàn)聚焦非實時(shí)、長(cháng)周期數據的(de)大(dà)數據分(fēn)析，能夠爲業務決策支撐提供依據;邊緣計算(suàn)則聚焦實時(shí)、短周期數據的(de)分(fēn)析，能更好地支撐本地業務的(de)實時(shí)智能化(huà)處理(lǐ)與執行。下(xià)面将介紹邊緣計算(suàn)聯盟提出的(de)邊緣計算(suàn)參考架構和(hé)邊緣計算(suàn)的(de)主要應用(yòng)場(chǎng)景。
三、邊雲協同總體參考架構
爲了(le)支撐上述邊雲協同能力與内涵，需要相應的(de)參考架構與關鍵技術。參考架構需要考慮下(xià)述因素：連接能力、信息特征、以及資源約束性。
根據上述考量，邊雲協同的(de)總體參考架構應該包括下(xià)述模塊與能力：(1)邊緣側：基礎設施能力、邊緣平台能力、管理(lǐ)與安全能力、應用(yòng)與服務能力。(2)雲端：平台能力、邊緣開發測試雲。
四、邊緣計算(suàn)主要應用(yòng)場(chǎng)景
從細分(fēn)價值市場(chǎng)的(de)維度，邊緣計算(suàn)主要分(fēn)爲三類：電信運營商邊緣計算(suàn)、企業與物(wù)聯網邊緣計算(suàn)、工業邊緣計算(suàn)。
圍繞上述三類邊緣計算(suàn)，業界主要的(de)ICT、OT、OTT、電信運營商等玩家紛紛基于自身的(de)優勢構建相關能力，布局邊緣計算(suàn)，形成了(le)當前主要的(de)六種邊緣計算(suàn)的(de)業務形态：物(wù)聯網邊緣計算(suàn)、工業邊緣計算(suàn)、智慧家庭邊緣計算(suàn)、廣域接入網絡邊緣計算(suàn)、邊緣雲以及多(duō)接入邊緣計算(suàn)(MEC)。
圖：邊緣計算(suàn)分(fēn)類及主要業務形态
物(wù)聯網邊緣計算(suàn)主要由電信運營商、ICT廠商、OT 廠商提供， 典型的(de)解決方案如華爲EC-IoT， 思科Fo g Computing，SAP Leonardo IoT Edge等。
工業邊緣計算(suàn)主要由OT廠商提供，典型的(de)解決方案如西門子Industrial Edge、和(hé)利時(shí)HoliEdge等。
智慧家庭邊緣計算(suàn)主要圍繞智慧家庭網絡、智慧家居、智慧家庭安防等場(chǎng)景，使能家庭内的(de)網絡、家電、家具等智能化(huà)，改進和(hé)提升用(yòng)戶體驗，深度挖掘并匹配家庭客戶需求與價值。
廣域接入網絡邊緣計算(suàn)主要爲企業客戶提供靈活彈性的(de)廣域網絡接入能力(WAN)，自動識别區(qū)分(fēn)企業客戶的(de)不同業務流，并自動匹配相應的(de)服務質量保障(QoS);同時(shí)支持按需的(de)網絡增值業務自動化(huà)部署。
邊緣雲主要是由公有雲服務商提供，一般作爲其雲服務在邊緣側的(de)延伸，同時(shí)具備實時(shí)響應、離線運行等能力，從而延伸雲服務的(de)覆蓋領域和(hé)範圍。
多(duō)接入邊緣計算(suàn)(MEC)提供了(le)一個(gè)新的(de)生态和(hé)價值鏈。MEC使能電信運營商可(kě)以在網絡邊緣分(fēn)流業務;向第三方應用(yòng)及服務開放邊緣網絡能力。
圖：歐洲電信标準協會關于多(duō)接入邊緣計算(suàn)(MEC)的(de)标準進度
五、邊緣計算(suàn)在5G通(tōng)信中的(de)作用(yòng)
5G時(shí)代的(de)多(duō)元化(huà)應用(yòng)催生了(le)邊緣計算(suàn)的(de)快(kuài)速發展，傳統的(de)數據中心将向邊緣側延伸，邊緣計算(suàn)将加速ICT融合落地。
5G通(tōng)信時(shí)代中邊緣計算(suàn)的(de)第一個(gè)重要作用(yòng)是通(tōng)過部署邊緣計算(suàn)服務器滿足催生的(de)邊緣側增量需求。
圖：5G時(shí)代的(de)邊緣化(huà)應用(yòng)催生了(le)邊緣側增量需求
在萬物(wù)互聯的(de)5G智能化(huà)時(shí)代，如果僅采用(yòng)中心雲計算(suàn)模式(中心雲)，已經不能滿足高(gāo)效地處理(lǐ)網絡邊緣端所産生的(de)海量數據。因此分(fēn)布在網絡邊緣端，提供實時(shí)數據處理(lǐ)、分(fēn)析決策的(de)小規模雲數據中心的(de)邊緣雲和(hé)邊緣計算(suàn)服務器顯得(de)尤其重要。
5G通(tōng)信時(shí)代中邊緣計算(suàn)的(de)第二個(gè)重要作用(yòng)是通(tōng)過新的(de)網絡拓撲架構——核心網下(xià)沉和(hé)邊緣數據中心滿足5G超低時(shí)延、大(dà)帶寬和(hé)海量連接的(de)需求。
圖：5G三大(dà)應用(yòng)場(chǎng)景中，超低時(shí)延、大(dà)帶寬和(hé)海量連接均需要邊緣計算(suàn)
邊緣計算(suàn)的(de)第三大(dà)重要作用(yòng)是通(tōng)過部署邊緣雲和(hé)多(duō)接入邊緣計算(suàn)快(kuài)速帶動這(zhè)些重要應用(yòng)領域的(de)發展。
邊緣計算(suàn)具有聚焦實時(shí)、短周期數據的(de)分(fēn)析能力，能更好地支撐本地業務的(de)實時(shí)智能化(huà)處理(lǐ)與執行。作爲數據的(de)第一入口能夠實時(shí)、安全、高(gāo)效地處理(lǐ)工業自動化(huà)中的(de)低延時(shí)數據處理(lǐ)要求，是能夠同時(shí)滿足5G和(hé)智能制造發展需求的(de)關鍵核心技術。
來(lái)源：财聯社