邊緣計算已來，助力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

★邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟 史揚，劉梅剛

邊緣計算已來，助力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

★邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟 史揚，劉梅剛

邊緣計算是在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡邊緣側(cè)，融合網(wǎng)絡、計算、存儲、應用核心能力的開放平臺，就近提供邊緣智能服務，滿足行業(yè)數(shù)字化在敏捷聯(lián)接、實時業(yè)務、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應用智能、安全與隱私保護等方面的關鍵需求。

1 產(chǎn)業(yè)趨勢與關鍵挑戰(zhàn)

全球數(shù)字化革命正在引領新一輪產(chǎn)業(yè)變革，行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮正孕育興起。這一波浪潮的顯著特點是將“物”納入智能互聯(lián)，借助OT（Operation Technology）與ICT（Information and Communication Technology）的深度協(xié)作與融合，大幅提升行業(yè)自動化水平，滿足用戶個性化的產(chǎn)品與服務需求，推動從產(chǎn)品向服務運營全生命周期轉(zhuǎn)型，觸發(fā)產(chǎn)品服務及商業(yè)模式創(chuàng)新，并對價值鏈、供應鏈及生態(tài)系統(tǒng)帶來長遠深刻的影響。

今天，我們從航空業(yè)的預測性維護、公共事業(yè)領域的電梯智能運營、能源行業(yè)的智能抄表和物流行業(yè)的全流程跟蹤等行業(yè)數(shù)字化應用中，可以深刻感受到：“物”的智能互聯(lián)將無所不在，制造、能源、公共事業(yè)、交通、健康、農(nóng)業(yè)等行業(yè)都將受到影響并發(fā)生深刻改變。當前以《中國制造2025》、北美的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和歐洲的“工業(yè)4.0”為代表的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃與實施正是這一趨勢的直接體現(xiàn)。

據(jù)IDC數(shù)據(jù)統(tǒng)計，到2020年將有超過500億的終端與設備聯(lián)網(wǎng)。未來超過50%的數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡邊緣側(cè)分析、處理與儲存。在行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的趨勢下，智能互聯(lián)的網(wǎng)絡邊緣側(cè)面臨如下挑戰(zhàn)：

·聯(lián)接的海量與異構(gòu)

網(wǎng)絡是系統(tǒng)互聯(lián)與數(shù)據(jù)聚合傳輸?shù)幕０殡S聯(lián)接設備數(shù)量的劇增，網(wǎng)絡運維管理、靈活擴展和可靠性保障面臨巨大挑戰(zhàn)。同時，工業(yè)現(xiàn)場長期以來存在大量異構(gòu)的總線聯(lián)接，多種制式的工業(yè)以太網(wǎng)并存，如何兼容多種聯(lián)接并且確保聯(lián)接的實時可靠是必須要解決的現(xiàn)實問題；

·業(yè)務的實時性

工業(yè)系統(tǒng)檢測、控制、執(zhí)行的實時性高，部分場景實時性要求在10ms以內(nèi)。如果數(shù)據(jù)分析和控制邏輯全部在云端實現(xiàn)，難以滿足業(yè)務的實時性要求；

·應用的智能性

業(yè)務流程優(yōu)化、運維自動化與業(yè)務創(chuàng)新驅(qū)動應用走向智能，邊緣側(cè)智能能夠帶來顯著的效率與成本優(yōu)勢。以預測性維護為代表的智能化應用場景正推動行業(yè)向新的服務模式與商業(yè)模式轉(zhuǎn)型；

·數(shù)據(jù)的優(yōu)化

當前工業(yè)現(xiàn)場存在大量的多樣化異構(gòu)數(shù)據(jù)，需要通過數(shù)據(jù)優(yōu)化實現(xiàn)數(shù)據(jù)的聚合、數(shù)據(jù)的統(tǒng)一呈現(xiàn)與開放，以靈活高效地服務于邊緣應用的智能；

·安全與隱私保護

安全橫跨云計算和邊緣計算，需要實施端到端防護。網(wǎng)絡邊緣側(cè)由于更貼近萬物互聯(lián)的設備，訪問控制與威脅防護的廣度和難度因此大幅提升。邊緣側(cè)安全主要包含設備安全、網(wǎng)絡安全、數(shù)據(jù)安全與應用安全。此外，關鍵數(shù)據(jù)的完整性、保密性，大量生產(chǎn)或人身隱私數(shù)據(jù)的保護也是安全領域需要重點關注的內(nèi)容。

2 邊緣計算助力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

面對這些挑戰(zhàn)，產(chǎn)業(yè)呼喚新的產(chǎn)業(yè)技術(shù)和解決方案，邊緣計算順勢興起。邊緣計算是在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡邊緣側(cè)，融合網(wǎng)絡、計算、存儲、應用核心能力的開放平臺，就近提供邊緣智能服務，滿足行業(yè)數(shù)字化在敏捷聯(lián)接、實時業(yè)務、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應用智能、安全與隱私保護等方面的關鍵需求。

邊緣計算行業(yè)應用場景豐富，產(chǎn)業(yè)價值突出。目前已經(jīng)在制造、能源、公共事業(yè)、交通、健康、農(nóng)業(yè)等行業(yè)開始成功商用。預測性維護、能效管理、智能制造是邊緣計算典型的行業(yè)應用場景，支撐行業(yè)商業(yè)模式創(chuàng)新，實現(xiàn)從產(chǎn)品向服務的價值延伸，實現(xiàn)產(chǎn)品和服務的定制化與智能化。

以預測性維護應用場景為例，傳統(tǒng)的維護方式主要是事后維護和預防性維護，事后維護會導致業(yè)務中斷，而預防性維護采用人工例行檢修，導致維護成本大幅度上升。目前，全球有超過1500萬部電梯在網(wǎng)運行，電梯維保和售后服務正成為電梯行業(yè)的“新藍?！保絹碓蕉嗟碾娞輳S商轉(zhuǎn)向整合產(chǎn)業(yè)鏈、依靠維保服務增加企業(yè)收入，但電梯通過事后維護和預防性維護的成本很高，且首次維護成功率低于20%。為實現(xiàn)商業(yè)模式創(chuàng)新，電梯廠商必須通過數(shù)字化改造提升運維效率、降低運維成本。通過引入邊緣計算，可以助力電梯廠商從傳統(tǒng)的預防性維護升級到新一代實時預測性維護，從而實現(xiàn)產(chǎn)品向服務的價值延伸：

·預測性維護，降低維護成本

以電梯為例，基于電梯內(nèi)大量的傳感器，可以對電梯運行狀態(tài)實時感知。通過本地的邊緣計算融合網(wǎng)關可以提供數(shù)據(jù)分析能力，第一時間發(fā)現(xiàn)設備潛在故障。同時提供本地存活，一旦與云端聯(lián)接故障，數(shù)據(jù)可以本地保存，聯(lián)接恢復后，本地收斂數(shù)據(jù)自動同步到云端，確保云端可以對每部電梯形成完整視圖。

同時采用預測性維護可以減少維護工作量，降低勞動強度；提高設備的可靠性，延長設備的使用壽命；提高設備的利用率，減少維修費用，從而降低維護成本，提高企業(yè)的綜合競爭力。

·安全保障

提供覆蓋終端、網(wǎng)關芯片、網(wǎng)關OS、網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)的多重安全保護。

·產(chǎn)品向服務的延伸

可以幫助電梯廠家研發(fā)改善產(chǎn)品質(zhì)量、售后提升服務滿意度；可以開放給樓宇物業(yè)等，幫助提供緊急救援等服務；可以為廣告廠商等提供媒資傳播平臺。

3 邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟搭建產(chǎn)業(yè)合作平臺

邊緣計算作為新興產(chǎn)業(yè)應用前景廣闊，產(chǎn)業(yè)同時橫跨OT、IT、CT多個領域，且涉及網(wǎng)絡聯(lián)接、數(shù)據(jù)聚合、芯片、傳感、行業(yè)應用多個產(chǎn)業(yè)鏈角色。為了全面促進產(chǎn)業(yè)深度協(xié)同，加速邊緣計算在各行業(yè)的數(shù)字化創(chuàng)新和行業(yè)應用落地，華為技術(shù)有限公司、中國科學院沈陽自動化研究所、中國信息通信研究院、英特爾公司、ARM和軟通動力信息技術(shù)（集團）有限公司作為創(chuàng)始成員，聯(lián)合倡議發(fā)起邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(Edge Computing Consortium，縮寫為ECC) 。

聯(lián)盟以“OICT”理念倡議 OT、IT和CT各領域產(chǎn)業(yè)資源在充分融合與協(xié)同的基礎上，本著“共識”、“共力”、“共贏”的合作精神，致力于推動“政產(chǎn)學研用”各方產(chǎn)業(yè)資源合作，共同推進邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的健康發(fā)展，孵化行業(yè)應用最佳實踐，促進邊緣計算產(chǎn)業(yè)健康與可持續(xù)發(fā)展。

邊緣計算參考架構(gòu)

為了統(tǒng)一術(shù)語、統(tǒng)一架構(gòu)和促進產(chǎn)業(yè)合作，邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布了邊緣計算參考架構(gòu)1.0，包含4個功能域：

· 應用域：基于設備、網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)功能域提供的開放接口，實現(xiàn)邊緣行業(yè)應用，支撐邊緣業(yè)務運營；

· 數(shù)據(jù)域：提供數(shù)據(jù)優(yōu)化服務，包括數(shù)據(jù)的提取、聚合、互操作、語義化以及分析與呈現(xiàn)的全生命周期服務，并保障數(shù)據(jù)的安全與隱私性；

· 網(wǎng)絡域：為系統(tǒng)互聯(lián)、數(shù)據(jù)聚合與承載提供聯(lián)接服務；

· 設備域：通過貼近或嵌入傳感、儀表、機器人和機床等設備的現(xiàn)場節(jié)點，支撐現(xiàn)場設備實現(xiàn)實時的智能互聯(lián)及智能應用。

行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的號角已經(jīng)吹響，邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟致力于成為產(chǎn)業(yè)協(xié)同的平臺、開放與創(chuàng)新的平臺、行業(yè)踐行與示范的平臺，希望更多的產(chǎn)業(yè)伙伴攜手推動邊緣計算產(chǎn)業(yè)的健康與可持續(xù)發(fā)展，共建邊緣計算產(chǎn)業(yè)未來。