隨著虛擬人等應(yīng)用不斷發(fā)展成熟，對(duì)于計(jì)算的容量和實(shí)時(shí)性的要求不斷提高。在這種趨勢(shì)下，我們認(rèn)為，邊緣云計(jì)算有望成為元宇宙重要支撐。作為云計(jì)算的延伸，邊緣云計(jì)算被視為新一輪科技革命中必不可少的驅(qū)動(dòng)因素。我們認(rèn)為，元宇宙對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸提出了更大帶寬、更低時(shí)延、更廣覆蓋的要求，需要借助邊緣計(jì)算技術(shù)，以保障所有用戶獲得同樣流暢的體驗(yàn)。
1.全球數(shù)據(jù)增長(zhǎng)迅速，集中式云計(jì)算已無法全面應(yīng)對(duì)，邊緣剛需場(chǎng)景涌現(xiàn)，目前中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)連接量將從2019年的55億個(gè)增長(zhǎng)至2023年的148億個(gè)，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到28.1%。物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)量激增，數(shù)據(jù)類型愈發(fā)復(fù)雜多樣，IDC預(yù)測(cè)到2025年中國(guó)每年產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量將增長(zhǎng)48.6ZB。
2.芯片：FPGA同時(shí)滿足邊緣側(cè)對(duì)性能、能耗及延遲的要求與集中式云計(jì)算不同，邊緣云計(jì)算所處的物理環(huán)境復(fù)雜多樣，很多時(shí)候空間、溫度、電源系統(tǒng)都不是最佳的狀態(tài)。但同時(shí)，邊緣側(cè)又要求極高的實(shí)時(shí)性和計(jì)算性能，傳統(tǒng)CPU架構(gòu)難以勝任邊緣云的需求。英特爾、賽靈思等國(guó)際芯片巨頭持續(xù)加碼FPGA芯片，并推出支持CPU+FPGA異構(gòu)計(jì)算的硬件平臺(tái)，底層芯片產(chǎn)業(yè)的繁榮將支撐邊緣云計(jì)算在各領(lǐng)域的應(yīng)用，并不斷迸發(fā)出新的活力。
3.5G技術(shù)的升級(jí)加碼，Wi-Fi在室內(nèi)場(chǎng)景形成互補(bǔ)，工信部數(shù)據(jù)顯示，截至2020年中國(guó)已開通5G基站超71.8萬個(gè)，實(shí)現(xiàn)地級(jí)以上城市及重點(diǎn)縣市的覆蓋。預(yù)計(jì)邊緣云計(jì)算也會(huì)隨著5G行業(yè)應(yīng)用的普及分階段落地。此外，Wi-Fi技術(shù)也在向著更高的吞吐量、更大的覆蓋面積和更低的時(shí)延發(fā)展，Wi-Fi在室內(nèi)場(chǎng)景中的優(yōu)勢(shì)使其成為5G的重要補(bǔ)充，兩者將共同助力邊緣云應(yīng)用。
4.云計(jì)算：企業(yè)上云常態(tài)化，云原生下沉實(shí)現(xiàn)云邊端一體化，近年來云原生的熱度持續(xù)高漲，包括容器、微服務(wù)、DevOps等在內(nèi)的云原生技術(shù)和理念強(qiáng)調(diào)松耦合的架構(gòu)和簡(jiǎn)單便捷的擴(kuò)展能力，旨在通過統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)不同基礎(chǔ)設(shè)施上一致的云計(jì)算體驗(yàn)。相比于虛擬主機(jī)，云原生更適合邊緣云計(jì)算的場(chǎng)景，可以為云邊端提供一體化的應(yīng)用分發(fā)與協(xié)同管理，解決邊緣側(cè)大規(guī)模應(yīng)用交付、運(yùn)維、管控的問題。
5.“新基建”加碼，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等標(biāo)桿應(yīng)用引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)融合，“新基建”是十四五規(guī)劃的重點(diǎn)方向，通過優(yōu)化算力資源結(jié)構(gòu)，將高頻調(diào)用、低時(shí)延業(yè)務(wù)需求分配至邊緣數(shù)據(jù)中心，推動(dòng)5G承載網(wǎng)絡(luò)的邊緣組網(wǎng)建設(shè)，為將算力和網(wǎng)絡(luò)下沉到邊緣創(chuàng)造條件。同時(shí)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療等產(chǎn)業(yè)政策明確提及邊緣計(jì)算，推動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)及軟硬件產(chǎn)品研發(fā)，促進(jìn)邊緣云在典型產(chǎn)業(yè)的融合應(yīng)用。
應(yīng)用場(chǎng)景
1.視頻加速及AR/VR渲染
基于移動(dòng)邊緣計(jì)算的智能視頻加速可以改善移動(dòng)內(nèi)容分發(fā)效率低下的情況：于無線接入網(wǎng)移動(dòng)邊緣計(jì)算服務(wù)器部署無線分析應(yīng)用（Radio Analyticsapplication），為視頻服務(wù)器提供無線下行接口的實(shí)時(shí)吞吐量指標(biāo)，以助力視頻服務(wù)器做出更為科學(xué)的TCP（傳輸控制協(xié)議）擁塞控制決策，并確保應(yīng)用層編碼能與無線下行鏈路的預(yù)估容量相匹配。另外，由于AR/VR信息（用戶位置及攝像頭視角）是高度本地化的，對(duì)這些信息的實(shí)時(shí)處理最好是在本地（移動(dòng)邊緣計(jì)算服務(wù)器）進(jìn)行而不是在云端集中進(jìn)行，以最大程度地減小AR延遲/時(shí)延、提高數(shù)據(jù)處理的精度。
2.車聯(lián)網(wǎng)（智能交通）
將移動(dòng)邊緣計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于車聯(lián)網(wǎng)之后，可以把車聯(lián)網(wǎng)云下沉至高度分布式部署的移動(dòng)通信基站。移動(dòng)邊緣計(jì)算應(yīng)用直接從車載應(yīng)用（APP）及道路傳感器實(shí)時(shí)接收本地化的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行分析，并將結(jié)論（危害報(bào)警信息）以極低延遲傳送給臨近區(qū)域內(nèi)的其他聯(lián)網(wǎng)車輛，整個(gè)過程可在毫秒級(jí)別時(shí)間內(nèi)完成，使駕駛員可以及時(shí)做出決策。
3.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
邊緣計(jì)算一直與工業(yè)控制系統(tǒng)有密切的關(guān)系，具備工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)接口的工業(yè)控制系統(tǒng)本質(zhì)上就是一種邊緣計(jì)算設(shè)備，解決工業(yè)控制高實(shí)時(shí)性要求與互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量的不確定性的矛盾。在基礎(chǔ)設(shè)施層，通過工業(yè)無線和有線網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備以扁平互聯(lián)的方式聯(lián)接到工業(yè)數(shù)據(jù)平臺(tái)中；在數(shù)據(jù)平臺(tái)中，根據(jù)產(chǎn)線的工藝和工序模型，通過服務(wù)組合對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理和組合，并與MES等系統(tǒng)對(duì)接。工業(yè)CPS系統(tǒng)能夠支撐生產(chǎn)計(jì)劃靈活適應(yīng)產(chǎn)線資源的變化，舊的制造設(shè)備快速替換與新設(shè)備上線。
4.IoT（物聯(lián)網(wǎng)）網(wǎng)關(guān)服務(wù)
采取邊緣計(jì)算技術(shù)，邊緣計(jì)算匯聚節(jié)點(diǎn)將被部署于接近物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的位置，提供傳感數(shù)據(jù)分析及低延遲響應(yīng)。其中邊緣計(jì)算服務(wù)器的計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力可為以下5個(gè)方面提供服務(wù)：業(yè)務(wù)的匯聚及分發(fā)；設(shè)備消息的分析；基于上述分析結(jié)果的決策邏輯；數(shù)據(jù)庫登錄；對(duì)于終端設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和接入控制。
市場(chǎng)規(guī)模
預(yù)計(jì)2025年規(guī)模將超500億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)43.3%，信通院2020年5月調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)企業(yè)中僅有不足5%使用了邊緣計(jì)算，但計(jì)劃使用的比例高達(dá)44.2%?？梢砸姷?，雖然邊緣云計(jì)算尚處在發(fā)展的萌芽期，但未來成長(zhǎng)空間非常廣闊。根據(jù)艾瑞咨詢測(cè)算，2020年中國(guó)邊緣云計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模為91億元，其中區(qū)域、現(xiàn)場(chǎng)、IoT三類邊緣云市場(chǎng)規(guī)模分別達(dá)到37億元、38億元及16億元。預(yù)計(jì)到2025年整體邊緣云規(guī)模將以44.0%的年復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)至550億元，其中區(qū)域邊緣云將憑借互動(dòng)直播、vCDN、車聯(lián)網(wǎng)等率先成熟的場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)增速領(lǐng)跑。2030年，中國(guó)邊緣云計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到接近2500億元，2025年至2030年的年復(fù)合增長(zhǎng)率相比前五年有所下降，現(xiàn)場(chǎng)邊緣云中工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧園區(qū)、智慧物流等場(chǎng)景將在這一期間快速走向成熟。
我們認(rèn)為，邊緣云的爆發(fā)既有賴于行業(yè)自身的發(fā)展成熟，也需要關(guān)注下游重點(diǎn)場(chǎng)景的規(guī)?；逃茫?020年到2030年將會(huì)是邊緣云計(jì)算從興起到繁榮的關(guān)鍵十年。跨界進(jìn)入邊緣云領(lǐng)域的玩家眾多，各類廠商多圍繞核心能力進(jìn)行業(yè)務(wù)拓展，生態(tài)合作將長(zhǎng)期是邊緣云計(jì)算的主旋律。
引用內(nèi)容
1.研報(bào)《中國(guó)邊緣云計(jì)算行業(yè)展望報(bào)告》
2.研報(bào)《邊緣計(jì)算：算力網(wǎng)絡(luò)重要環(huán)節(jié)，產(chǎn)業(yè)方興未艾》
