邊緣計算的大時代

顧辰侗

作為重要的云網融合技術之一，邊緣計算的核心目標就是推動人、事、物的快速決策，其可助力各個行業進行數字化轉型已是共識。邊緣計算在云和終端中間形成大量支撐性場景，以滿足數據傳遞穩定、準確、及時的需求，工業互聯網、產業+AI、城市治理、智能終端、智能網聯汽車等場景對于邊緣算力有著差異化需求，“云、邊協同”帶動相關產業進入新一波增長期。

用算力擁抱智能邊緣

人與機器、機器與機器間的數據交互、數據分析以及建模、推理，正把工作負載和數據“重心”推向“邊緣”一側。據預測，2025年生成的數據里將有超過30%為實時數據，因此計算能力需要更接近數據來源，以減少通過網絡輸送的數據量。在物聯網與AI的推動下，算力不止于集聚云端，也不斷從云端向邊緣延伸，演化出多樣性的邊緣計算場景，同時反哺云與端的發展。業界對此的看法是，“與云相比，數據效率在邊緣得到了提高，從而降低了互聯網和數據成本；邊緣的附加安全層增強了用戶體驗。”

互聯網企業在認真思考以各種解決方案使云上能力向邊緣延伸，部分云提供商已經開始推出云基礎架構的本地版本，阿里云資深技術專家李克指出，“在未來，中心式公共云的大數據中心節點數量少、單點規模大、離終端距離近遠；而分布式邊緣云節點數量多、單點規模小、離終端距離近。分布式邊緣云可以更好的面對低延時場景、大寬帶場景、大連接等場景，并可以更好地面向產業互聯網。”

今年4月召開的ODCC邊緣計算大會上，浪潮攜手百度、騰訊、信通院、英特爾等11家研究機構及邊緣計算領先企業發布《邊緣計算技術白皮書（2021）》，對現階段業界關注的邊緣計算新基礎設施、邊緣計算服務要求、系統架構、邊緣計算安全等技術趨勢進行前瞻性分析，并給出邊緣計算設計參考，旨在推動邊緣計算技術快速發展及產業合作的健康運行。浪潮邊緣計算事業部總經理孫波表示，“浪潮相信邊緣計算在未來將是指數級增長的市場，占領這個先機的也將占據領先優勢。所以浪潮要做好三件事：第一，是從場景中抽取共性，把產品梳理得更清楚；第二，建立標準和生態，比如牽頭國標擬定和參與很多行業標準的制定，幫助行業健康有序發展；第三繼續強化生態合作，加大投入合作伙伴開拓，支持和聯合推廣。”

各個領域的生生力量

邊緣計算被視為可集“連接+計算+存儲+智能”于一體，中國信息通信研究院技術與標準研究所互聯網中心高級項目主管宋平認為邊緣計算正從四個方面為千行百業賦能，“網絡方面，邊緣計算可以提供低時延、大帶寬、海量設備接入；平臺方面，邊緣計算與云計算協同構建‘云、邊、端一體的行業應用運行平臺；創新方面，邊緣計算與大數據、人工智能等技術深度融合，為行業應用創新提供基礎；安全方面，在邊緣位置保障用戶隱私安全，為數據安全提供保障。”

邊緣計算在各個領域都展現出了生生力量。在智能制造領域，工廠利用邊緣計算智能網關進行本地數據采集，并進行數據過濾、清洗等實時處理；邊緣計算所提供的跨層協議轉換能力，有助于實現碎片化工業網絡的統一接入。在海洋鉆井平臺、礦山等特殊生產場景里，邊緣計算設備可以保障實時、現場處理的效率與質量，并有利于進行安全生產的預防性維護。

在直播領域，服務器完成分析工作之前，直播數據可以緩存在存儲介質中，這些邊緣存儲的關鍵數據與洞察，可以應對來自終端交易和服務的延遲敏感型請求。在視頻領域，5G邊緣計算可進一進激發創新變革，為觀眾帶來更加沉浸式、更震撼新穎的視頻娛樂體驗；第二十三屆CUBA中國大學生籃球聯賽期間，中國電信（江蘇公司、云公司）、阿里云與優酷強強聯合，通過5G+邊緣計算+“自由視角”，實現多角度、多細節、自由觀看，幫助觀眾立體追蹤球賽的精彩瞬間。

城市建設中也有該方向的重點傾斜，去年12月，全國首份《智慧城市邊緣計算白皮書》在深圳發布，其以電力行業為典型應用場景進行闡述，讓智慧城市邊緣計算有了具體的案例參考和具體示范，“我們通過邊緣計算，可以就近在物或數據源頭的邊緣側，提供數據處理等智能服務，從而為智能城市提供最強大腦。”

不同的邊緣計算場景需要分級的基礎設施進行支撐，以形成更健全的生態。近期成渝地區雙城經濟圈信息通信業聯席會議發布的《雙向合力推動成渝地區雙城經濟圈信息通信業發展2021年工作計劃》中，就有“在成渝中軸要素資源集中區域、產業協同發展區域，統籌布局大型云計算和邊緣計算數據中心”的內容。

助力工業網絡智能化

因為具備更實時處理數據的能力與更快的響應時間，邊緣計算被認為非常適合應用于物聯網特別是工業物聯網領域。有專家將邊緣計算的成熟度分為從1.0的孤立的靜態系統到4.0的無形的自適應、自管理系統的四個等級，“邊緣計算1.0是關于如何安全、管理和連接機器和設備以啟用數字邊緣。在2.0階段，邊緣計算將開始采用開放的、軟件定義的技術。邊緣計算3.0階段，IT和OT將實現真正的融合，具備了一系列彈性和實時能力。在邊緣計算4.0階段，IT和OT基礎設施和運營將與人工智能（AI）相融合，一個自管理、自愈和自動化的工業領域即將誕生。”這需要一個漸次發展的過程，但布局顯然已經開始，世界各國都將邊緣計算列為產業數字化轉型中的關鍵環節，高度重視邊緣計算的發展序列，大力推進其在工業互聯網、車聯網等領域的發展。

現代工業的發展逐漸形成云計算中心與網絡邊緣的融合態勢，5G和物聯網的組合更被視為將進一步“改變游戲規則”。發展迅疾的工業互聯網需要5G+邊緣計算的加持助力，今年年初海爾、中國移動、華為聯合成立“5G邊緣計算聯合創新基地”，運用5G與邊緣計算的合力，針對工業互聯網領域的應用需求在機器視覺、智能安防和AR數字化三個領域進行5G應用場景的創新和商業化推進，按照卡奧斯COSMOPlat相關負責人的說法，“邊緣計算就像章魚的神經系統。它的大腦作為中央節點只處理40%的信息，主要負責總體協同，剩余60%的信息則由8條觸手就近處理，章魚的‘觸手，就相當于邊緣節點，可以靈活高效地就地處理信息。”