本文來自瞭望，作者/魏雨虹。
【中國邊緣計(jì)算的“長板”啟示】
設(shè)想這樣一個(gè)場景：自動(dòng)駕駛汽車正在道路上行駛，突然一個(gè)小孩跑過車前。如果汽車將接收到的數(shù)據(jù)傳送到遙遠(yuǎn)的云計(jì)算中心處理，傳輸時(shí)延可能導(dǎo)致汽車來不及避讓。
邊緣計(jì)算的出現(xiàn)正是為改善智能終端數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延問題。通過在靠近數(shù)據(jù)源的地方設(shè)置邊緣節(jié)點(diǎn)，提供計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)帶寬，可縮短反應(yīng)時(shí)延，讓數(shù)據(jù)更高效、更安全。
在邊緣計(jì)算這條新生的藍(lán)海級(jí)賽道上，中國表現(xiàn)亮眼。創(chuàng)新研究公司GreyB今年2月的數(shù)據(jù)顯示，全球提交邊緣計(jì)算專利申請(qǐng)最多的10個(gè)組織中，有9個(gè)屬于中國。排名前10的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)全部來自中國，北京郵電大學(xué)以189項(xiàng)專利位居榜首。
中國能夠馳騁在邊緣計(jì)算賽道的前列，與全球領(lǐng)先的通信基礎(chǔ)設(shè)施、全球最大的應(yīng)用場景等得天獨(dú)厚的優(yōu)勢息息相關(guān)。我國領(lǐng)跑全球的5G建設(shè)速度，為邊緣計(jì)算需要的超低延遲提供了基礎(chǔ)。同時(shí)，國內(nèi)所具有的全球最大的邊緣計(jì)算應(yīng)用場景，反向催化邊緣計(jì)算技術(shù)性能提升，使技術(shù)與應(yīng)用加速形成良性循環(huán)。
中國獨(dú)特的數(shù)字化、產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢，不獨(dú)為邊緣計(jì)算提供了無可替代的基礎(chǔ)條件，也將為更多前沿領(lǐng)域的科技創(chuàng)新奠定發(fā)展基礎(chǔ)，進(jìn)一步強(qiáng)化相關(guān)領(lǐng)域科技突破、創(chuàng)新引領(lǐng)的勢頭。
在北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，一輛“主駕無人、副駕駛配備安全員”的無人駕駛車在行駛中（2022年11月1日攝）彭子洋攝
【同步起跑，國際領(lǐng)先】
邊緣計(jì)算是當(dāng)前應(yīng)用科技創(chuàng)新的大熱之地。
在萬物互聯(lián)趨勢下，計(jì)算需求持續(xù)呈指數(shù)級(jí)增長，集中式的云計(jì)算中心越來越難以處理過于龐大的計(jì)算和數(shù)據(jù)，出現(xiàn)高延遲、網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定等狀況。而邊緣計(jì)算中的邊緣節(jié)點(diǎn)具有小型、多分布、貼近用戶等特點(diǎn)，可減少傳輸延遲，讓數(shù)據(jù)更安全。
在這個(gè)意義上，“邊緣”計(jì)算非但不邊緣，反而漸入C位——中國信息通信研究院（下稱信通院）預(yù)測，未來80%的數(shù)據(jù)與計(jì)算將在邊緣節(jié)點(diǎn)完成。
邊緣計(jì)算的賽道吸引了諸多行業(yè)巨頭的目光。法國電信、日本電報(bào)電話公司（NTT），以及美國的思科、英特爾、微軟、亞馬遜等紛紛入局。
中國正奔跑在邊緣計(jì)算賽道的前列。北京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院副院長王尚廣說：“就整體看，我國在邊緣計(jì)算的絕大部分領(lǐng)域均處于國際領(lǐng)先水平，其中技術(shù)應(yīng)用最為強(qiáng)勢。”
信通院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所高級(jí)工程師王哲介紹，我國在邊緣計(jì)算領(lǐng)域基本與發(fā)達(dá)國家同步起跑，在2000年后學(xué)術(shù)界出現(xiàn)技術(shù)理念萌芽，2010年前后產(chǎn)業(yè)界開始跟進(jìn)。
特別是2016年ECC（邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟）的成立把邊緣計(jì)算帶入應(yīng)用孵化階段。這年11月，華為技術(shù)有限公司、中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所、信通院、英特爾等發(fā)起成立ECC，以推動(dòng)各方產(chǎn)業(yè)資源合作，孵化行業(yè)應(yīng)用實(shí)踐。“很多人在談到國內(nèi)邊緣計(jì)算時(shí)，習(xí)慣把2016年算作起點(diǎn)，正與ECC的成立有關(guān)。”王尚廣說。
2016年至今，在國內(nèi)眾多電信運(yùn)營商、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC）服務(wù)商、設(shè)備供應(yīng)商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等的市場化參與下，邊緣計(jì)算技術(shù)除在電子商務(wù)、社交、直播、游戲等互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用外，還逐步為港口、交通、礦山、物流、工業(yè)制造、自動(dòng)駕駛等實(shí)體行業(yè)提供敏捷連接、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、隱私保護(hù)等關(guān)鍵支撐。
華為一位不愿具名的邊緣計(jì)算業(yè)務(wù)專家告訴《瞭望》新聞周刊記者，相比世界上其他國家，中國的邊緣計(jì)算在技術(shù)應(yīng)用上發(fā)展更加廣泛豐富，在與5G、人工智能、音視頻的技術(shù)結(jié)合點(diǎn)上也走在前列。
天津大學(xué)智能與計(jì)算學(xué)部教授王曉飛分析，邊緣計(jì)算可按提供服務(wù)的差異，進(jìn)一步細(xì)分為運(yùn)營商、物聯(lián)網(wǎng)端、云計(jì)算廠商3條賽道。
在運(yùn)營商賽道上，國內(nèi)代表有中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、中國電信三大運(yùn)營商及華為等供應(yīng)商，主要技術(shù)手段是5G MEC，即移動(dòng)邊緣計(jì)算。王曉飛說，在這條賽道上，我們從4G開始急起直追，到5G已處于國際先進(jìn)行列。“只是在一些核心技術(shù)方面，我們與美國、歐洲、日韓相比還有差距。”
在物聯(lián)網(wǎng)端賽道上，我國的智慧電網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等用戶端都有垂直行業(yè)進(jìn)入。以物聯(lián)網(wǎng)的重要應(yīng)用之一智慧電網(wǎng)來看，據(jù)GreyB數(shù)據(jù)，我國的國家電網(wǎng)有限公司申請(qǐng)了全球最多的邊緣計(jì)算專利，排第三的是廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司。“在物聯(lián)網(wǎng)端賽道上，我們與國際并跑。”王曉飛說。
在云計(jì)算廠商賽道上，國內(nèi)以騰訊、百度、阿里巴巴等提供云計(jì)算服務(wù)的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)為代表，它們正將云計(jì)算平臺(tái)創(chuàng)新、運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化，打造邊緣計(jì)算平臺(tái)。王曉飛說：“在這條賽道上，我們相當(dāng)領(lǐng)先，只有亞馬遜、微軟等世界知名云廠商才能抗衡。”
【獨(dú)特條件創(chuàng)造獨(dú)特優(yōu)勢】
中國在邊緣計(jì)算上的驕人表現(xiàn)，是供應(yīng)端推動(dòng)、需求端催化、學(xué)術(shù)界作為等獨(dú)特條件共同鍛造的科技“長板”。特別是我國通信行業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)好、應(yīng)用場景多、創(chuàng)新應(yīng)用強(qiáng)的優(yōu)勢，為邊緣計(jì)算提供了重要而獨(dú)特的發(fā)展條件。
在供應(yīng)端，以5G為代表的通信基礎(chǔ)設(shè)施廣泛覆蓋、成熟的云計(jì)算能力，以及產(chǎn)業(yè)鏈的完備，是推動(dòng)邊緣計(jì)算發(fā)展的關(guān)鍵因素。
邊緣計(jì)算需要超低延遲來實(shí)時(shí)處理和分析大容量數(shù)據(jù)傳輸，而5G的發(fā)展可使前端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)延遲降到個(gè)位毫秒級(jí)，因此邊緣計(jì)算離不開5G網(wǎng)絡(luò)。
中國的5G建設(shè)速度在全球遙遙領(lǐng)先。目前我國5G基站數(shù)量超過222萬個(gè)，占全球60%以上。隨著我國5G發(fā)展進(jìn)入下半場，“5G+邊緣計(jì)算”有望加速賦能車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧園區(qū)、智慧物流等更大流量、更低時(shí)延、更高性能的應(yīng)用場景。
供應(yīng)端的另一個(gè)亮點(diǎn)是，過去二十年我國互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算行業(yè)的快速發(fā)展，為邊緣計(jì)算積累了充分的技術(shù)和工程能力。
今年9月，工業(yè)和信息化部表示，我國云計(jì)算產(chǎn)業(yè)年均增速超過30%，全球市場占比已達(dá)14.6%。
騰訊云計(jì)算產(chǎn)品總經(jīng)理李力告訴《瞭望》新聞周刊，互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算企業(yè)擁有云計(jì)算中心能力，同時(shí)積累了海量互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、內(nèi)容分發(fā)、實(shí)時(shí)音視頻、安全等能力，可將它們綜合起來，發(fā)揮優(yōu)勢打造邊緣計(jì)算平臺(tái)。
此外，我國擁有全球產(chǎn)業(yè)門類最齊全、產(chǎn)業(yè)體系最完整的制造業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈配套能力全球領(lǐng)先。
王哲表示，我國產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)定性、完備性以及規(guī)模性為邊緣計(jì)算供給側(cè)企業(yè)提供了更多選擇，使國內(nèi)邊緣計(jì)算企業(yè)具備整機(jī)及系統(tǒng)集成優(yōu)勢。
從需求端看，國內(nèi)所具有的全球最大的邊緣計(jì)算應(yīng)用場景，反向催化邊緣計(jì)算技術(shù)性能提升，使技術(shù)與應(yīng)用形成良性循環(huán)。
以電網(wǎng)為例，我國擁有世界最大的電網(wǎng)系統(tǒng)，想要實(shí)時(shí)監(jiān)測這些電力線，對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)代化改造，需要邊緣計(jì)算賦能。這也是國家電網(wǎng)和廣東電網(wǎng)積極投入研發(fā)邊緣計(jì)算，相關(guān)專利申請(qǐng)全球領(lǐng)先的深層原因。
在王曉飛看來，邊緣計(jì)算等新興技術(shù)在國內(nèi)的高速發(fā)展，也和國內(nèi)需求端用戶敢于嘗鮮有關(guān)。
他說，相比歐美國家，我國從工業(yè)社會(huì)駛?cè)胄畔⑸鐣?huì)的進(jìn)程高度壓縮，技術(shù)迭代迅猛，公眾對(duì)新技術(shù)的適應(yīng)力較強(qiáng)。比如我國手機(jī)掃碼支付及各種專業(yè)服務(wù)類APP很普及，但歐美很多人還習(xí)慣刷銀行卡支付甚至現(xiàn)金支付。“社會(huì)對(duì)新興技術(shù)接受、適應(yīng)的氛圍不一樣，我們更愿意期待和使用新東西。”
中國邊緣計(jì)算領(lǐng)跑背后，還與學(xué)術(shù)界的長期積累、努力作為息息相關(guān)。
據(jù)王尚廣介紹，我國學(xué)術(shù)界經(jīng)過長時(shí)間科研積累，在數(shù)字經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的牽引下，正迎來邊緣計(jì)算等數(shù)字經(jīng)濟(jì)相關(guān)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的爆發(fā)點(diǎn)。同時(shí)學(xué)術(shù)界對(duì)人才評(píng)價(jià)指標(biāo)的完善讓成果轉(zhuǎn)化真正成為了加分項(xiàng)，學(xué)校層面開始把成果轉(zhuǎn)化當(dāng)成科研人員的重要業(yè)績，并且不僅僅注重成果轉(zhuǎn)化規(guī)模的提升，而且越來越看重轉(zhuǎn)化的質(zhì)量和影響力。
王曉飛同樣看到了學(xué)術(shù)界從單純學(xué)術(shù)研究向謀求成果轉(zhuǎn)化的巨大轉(zhuǎn)變。同時(shí)擔(dān)任邊緣計(jì)算新興企業(yè)PPIO邊緣云首席科學(xué)家的他表示，學(xué)術(shù)界越來越意識(shí)到將學(xué)術(shù)研究整合進(jìn)產(chǎn)業(yè)的意義和價(jià)值。“很多學(xué)者通過擔(dān)任企業(yè)首席科學(xué)家、為企業(yè)提供咨詢、協(xié)助進(jìn)行產(chǎn)品測試、共同打造公共服務(wù)平臺(tái)等方式投入實(shí)用技術(shù)的發(fā)展。”王曉飛說。
【鍛造更多“長板”】
供應(yīng)端推動(dòng)、需求端催化、學(xué)術(shù)界投入的組合，促進(jìn)了邊緣計(jì)算，也為培育更多科技“長板”提供了肥沃土壤。
在王尚廣看來，在具備產(chǎn)業(yè)鏈、人才、基礎(chǔ)設(shè)施的領(lǐng)域投入資金，基本都能發(fā)展起來。“邊緣計(jì)算只是其中的代表，人工智能、空天科技等也是如此。”
這也表明，發(fā)揮好中國獨(dú)特的數(shù)字化、產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢，將為更多前沿領(lǐng)域的科技創(chuàng)新筑牢發(fā)展根基。
與邊緣計(jì)算一樣，其他新興技術(shù)同樣需要一個(gè)有利于創(chuàng)新與合作的生態(tài)系統(tǒng)。近年，得益于全球最大的數(shù)字消費(fèi)群體、具有競爭力的成本優(yōu)勢和龐大的經(jīng)濟(jì)體量，我國的科創(chuàng)生態(tài)系統(tǒng)正在提升其技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力，不僅催生了一些初創(chuàng)企業(yè)和創(chuàng)新公司，而且成為測試使用新技術(shù)比較領(lǐng)先的國家。
專家認(rèn)為，借鑒邊緣計(jì)算的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，打造5G時(shí)代有利于創(chuàng)新合作的生態(tài)，可在加速突破關(guān)鍵元器件、更加放開市場準(zhǔn)入、進(jìn)一步推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)等方面用力。
在加速突破芯片等關(guān)鍵元器件方面，王哲說，從國際競爭的視角看，邊緣計(jì)算目前處于各國博弈布局階段，賽道的全球排序尚未塵埃落定。中國應(yīng)以國家戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向，加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，夯實(shí)發(fā)展底座，集聚力量進(jìn)行原創(chuàng)性引領(lǐng)性科技攻關(guān)，突破關(guān)鍵元器件。
在更加放開市場準(zhǔn)入方面，王尚廣說，5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要特征是開放共享，工業(yè)和信息化部今年11月授予中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司全國第一張企業(yè)5G專網(wǎng)的頻率許可，意味著中國企業(yè)可以自己搭建5G網(wǎng)絡(luò)，形成契合自身應(yīng)用的小型運(yùn)營商。未來，如果更多企業(yè)被授權(quán)，就可以將5G專網(wǎng)和邊緣節(jié)點(diǎn)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)邊緣計(jì)算的更大效用。
在進(jìn)一步發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)方面，據(jù)了解，國內(nèi)邊緣計(jì)算發(fā)展至今，服務(wù)的定義逐步統(tǒng)一，資源封裝和接口的標(biāo)準(zhǔn)化也在不斷取得進(jìn)展。王哲認(rèn)為，下一步可加強(qiáng)邊緣計(jì)算的范疇界定、標(biāo)準(zhǔn)體系頂層設(shè)計(jì)，特別是制定好關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供指引，促進(jìn)不同廠商的邊緣計(jì)算平臺(tái)互聯(lián)互通互操作。
具體到目前位于大規(guī)模應(yīng)用前窗口期的邊緣計(jì)算，業(yè)內(nèi)關(guān)心接下來的發(fā)展機(jī)遇在哪里。
在王尚廣看來，邊緣計(jì)算未來的發(fā)展機(jī)遇存在于航空航天領(lǐng)域的無人機(jī)、衛(wèi)星，以及水下通信等方面。
“無人機(jī)既可以被看作邊緣節(jié)點(diǎn)，也可以被看作數(shù)據(jù)端。”王尚廣說，在邊緣計(jì)算賦能下，無人機(jī)可以實(shí)時(shí)分析數(shù)據(jù)、傳遞分析后的結(jié)果，而不是把照片傳回給地面人為分析。如此，在水利監(jiān)測、地震救災(zāi)等方面，無人機(jī)的使用效能可得到大幅提升，衛(wèi)星也是同理。
王尚廣表示，邊緣計(jì)算還會(huì)助推海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展。水下通信和天然通信跨不同介質(zhì)，能夠在水下傳播的無線電信號(hào)到了水面上存在斷線，這就需要在水下或者水面部署邊緣節(jié)點(diǎn)，從而對(duì)海產(chǎn)養(yǎng)殖、污染物等等展開監(jiān)測分析。
前述不愿具名的華為邊緣計(jì)算業(yè)務(wù)專家認(rèn)為，邊緣計(jì)算將在人工智能和連接虛擬世界上創(chuàng)造新機(jī)遇。
從全球技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢看，人工智能成為邊緣計(jì)算的“關(guān)鍵一跳”。追求更低響應(yīng)時(shí)延、更多樣數(shù)據(jù)采集從而實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)智能解析和決策能力，是當(dāng)前發(fā)展邊緣計(jì)算的技術(shù)推動(dòng)力。未來，邊緣節(jié)點(diǎn)會(huì)成為連接物理世界與數(shù)字世界之間的橋梁。數(shù)字孿生、虛擬現(xiàn)實(shí)、元宇宙等，都需要邊緣節(jié)點(diǎn)賦能。
