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2020年啟動(dòng)5G商用服務(wù)，5G時(shí)代近在眼前。本文從邊緣云計(jì)算“市場(chǎng)潛力、應(yīng)用場(chǎng)景、未來展望”三個(gè)方面，闡述了5G時(shí)代背景下關(guān)于邊緣計(jì)算的認(rèn)識(shí)與思考。
一、邊緣計(jì)算市場(chǎng)潛力
1. 5G基建如火如荼，萬物互聯(lián)互融將成為新戰(zhàn)場(chǎng)
2019年6月6號(hào)上午工信部宣布正式為中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信、中國(guó)廣電四家企業(yè)頒發(fā)5G牌照，中國(guó)正式進(jìn)入5G元年。
在過去一年里，各大運(yùn)營(yíng)商已開始在全國(guó)范圍里布局建設(shè)5G基站，目前已建5G基站超25萬個(gè)，預(yù)計(jì)年底我國(guó)建設(shè)5G基站超60萬個(gè)，覆蓋全國(guó)地級(jí)以上城市。
5G技術(shù)三大特性eMBB（增強(qiáng)移動(dòng)帶寬）、URLLC（超可靠超低延時(shí)通信）、mMTC（大連接物聯(lián)網(wǎng)），將幫助整個(gè)社會(huì)構(gòu)建起萬物互聯(lián)互融，如無人駕駛、可穿戴設(shè)備、云計(jì)算、智能家居、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智慧城市等海量物聯(lián)網(wǎng)在5G加持下，能夠?qū)崿F(xiàn)真正物-物、人-物，人-人互聯(lián)互融，同時(shí)也將迎來井噴式發(fā)展。
2. 邊緣計(jì)算將無處不在
據(jù)IDC預(yù)測(cè)，2020年底將有超過500億終端和設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，其中超過50%數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)分析、處理與存儲(chǔ)。
萬物互聯(lián)互融時(shí)代對(duì)技術(shù)基本需求是“低時(shí)延、大帶寬、大連接、下沉（本地）化”，而傳統(tǒng)人聯(lián)網(wǎng)時(shí)代“云端二體協(xié)同計(jì)算”已無法滿足“低時(shí)延、低成本”需求，帶寬成本與傳輸時(shí)延已成為瓶頸。
需要引入邊緣計(jì)算（即是在更靠近終端網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)提供服務(wù)）來解決此問題，構(gòu)建“云邊端三體協(xié)同”計(jì)算組合形態(tài)： 將云計(jì)算力下沉到靠近終端邊緣節(jié)點(diǎn)（ENS）上，終端設(shè)備連接到ENS后，ENS可以為終端提供數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、計(jì)算、分析、清洗等服務(wù)，少數(shù)核心計(jì)算業(yè)務(wù)可以上報(bào)到云端進(jìn)一步處理后，回傳ENS同步給到終端形成數(shù)據(jù)處理閉環(huán)，這樣不僅減輕了云中心處理壓力，而且節(jié)省了端到云的昂貴大帶寬成本，降低了端到ENS網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時(shí)延。
邊緣計(jì)算是物聯(lián)網(wǎng)不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施之一，在5G技術(shù)加持下，邊緣計(jì)算將發(fā)展為如水電一樣“全球覆蓋，無處不在”的通用基礎(chǔ)設(shè)施，為人類社會(huì)創(chuàng)造價(jià)值。
3. 持續(xù)增長(zhǎng)的百億美元級(jí)市場(chǎng)
5G技術(shù)促進(jìn)了萬物互聯(lián)互融，萬物互聯(lián)互融帶來海量數(shù)據(jù)、計(jì)算、連接、存儲(chǔ)、處理等需求，進(jìn)一步促進(jìn)了邊緣計(jì)算發(fā)展，邊緣計(jì)算重新定義了“云邊端三體協(xié)同”計(jì)算組合形態(tài)，其本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)算力負(fù)載均衡優(yōu)化。
據(jù)CB Insight預(yù)測(cè)邊緣計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模2019~2023年年復(fù)合增長(zhǎng)率超30%以上，2023年全球邊緣計(jì)算市場(chǎng)將有望達(dá)340億美元規(guī)模。
二、邊緣計(jì)算應(yīng)用場(chǎng)景
邊緣計(jì)算典型應(yīng)用場(chǎng)景有很多，如智慧城市、互動(dòng)直播、新零售、云游戲、智能制造、未來在線教育、物聯(lián)網(wǎng)IoT等等，其應(yīng)用場(chǎng)景本質(zhì)主體框架為“云邊端三體協(xié)同計(jì)算”。
邊緣計(jì)算應(yīng)用場(chǎng)景根據(jù)覆蓋范圍可分為本地覆蓋類和全網(wǎng)覆蓋類兩大類：
本地覆蓋率應(yīng)用核心要求邊緣節(jié)點(diǎn)（ENS）下沉本地化，ENS接入距離要求足夠近（目標(biāo)《30公里），時(shí)延足夠低（目標(biāo)《5ms），才能更好支持本地化服務(wù)上云需求。如智慧交通、智慧社區(qū)等行業(yè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)上云，這類應(yīng)用大帶寬需求是最能體系邊緣計(jì)算時(shí)延和降低成本等優(yōu)勢(shì)。
全網(wǎng)覆蓋類應(yīng)用核心要求從邊緣節(jié)點(diǎn)和運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)層面覆蓋，來保證邊緣算力與服務(wù)質(zhì)量（如CDN、互動(dòng)直播、在線教育等業(yè)務(wù)）。
以這兩大類應(yīng)用場(chǎng)景建設(shè)案例，來抽象邊緣計(jì)算“云邊端三體協(xié)同計(jì)算”技術(shù)方案。
場(chǎng)景一：智慧城市中的邊緣計(jì)算應(yīng)用
智慧城市屬于本地覆蓋類應(yīng)用，需要信息全面感知、識(shí)別研判、整合高效處理。
其中數(shù)據(jù)匯集公安、小區(qū)街道等數(shù)據(jù)、運(yùn)營(yíng)商通信類數(shù)據(jù)、IoT設(shè)備感應(yīng)類數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)社會(huì)群體數(shù)據(jù)。通過這些數(shù)據(jù)智慧城市服務(wù)智能識(shí)別出各類事件、做出事態(tài)預(yù)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)研判，整合公安、交警、公交等社會(huì)資源，對(duì)重大關(guān)聯(lián)性時(shí)間進(jìn)行全域資源聯(lián)合調(diào)度，從而實(shí)現(xiàn)流程智能化和信息一體化，提高社會(huì)處置能力。
智慧城市的邊緣計(jì)算框架如下圖所示：
采集層（終端產(chǎn)生的數(shù)據(jù)），海量視頻監(jiān)控采集的原始數(shù)據(jù)，上傳到就近的本地匯聚邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)ENS；
感知層（邊緣計(jì)算匯集節(jié)點(diǎn)），ENS視頻匯聚節(jié)點(diǎn)內(nèi)置AI算法模型與參數(shù)，完成對(duì)原始視頻流AI計(jì)算分析處理，提取出結(jié)構(gòu)化特征信息；
應(yīng)用層（云計(jì)算中心），城市大腦（云中心）根據(jù)各個(gè)ENS上報(bào)的特征信息，全面整合處理形成決策，按需可實(shí)時(shí)調(diào)取原始視頻流。
整合“云邊端三體協(xié)同計(jì)算”三層架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)有
云中心下沉AI云服務(wù)能力到邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)，邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)側(cè)可對(duì)各種能力不一的攝像頭普惠提供AI算力，采集更加豐富數(shù)據(jù)；
視頻傳輸穩(wěn)定可靠，通過ENS匯集節(jié)點(diǎn)鏈路優(yōu)化能力，先匯聚處理視頻流后傳輸，可以保證結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和原始視頻傳輸效果；
節(jié)省帶寬成本，經(jīng)過ENS匯聚節(jié)點(diǎn)計(jì)算分析處理后可以節(jié)省50%~80%帶寬，極大降低了成本。
場(chǎng)景二：互動(dòng)直播中的邊緣計(jì)算應(yīng)用
邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)服務(wù)（ENS）在主播推流時(shí)，實(shí)現(xiàn)就近節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)碼和分發(fā)，同時(shí)支持高并發(fā)與實(shí)時(shí)彈幕邊緣分發(fā)，減少了對(duì)云中心壓力，可以節(jié)省30%以上中心帶寬，并獲得網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，實(shí)現(xiàn)了ENS網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)延小于5ms，整體提升主播上行質(zhì)量和用戶觀看體驗(yàn)。
通過ENS與CDN（網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容分發(fā)）資源協(xié)同，為互動(dòng)直播提供穩(wěn)定可靠算力和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了彈性伸縮和分鐘級(jí)交付能力，具備規(guī)模經(jīng)濟(jì)性，還節(jié)省了用戶帶寬成本。
三、邊緣計(jì)算未來展望
未來邊緣云計(jì)算和云計(jì)算是相輔相成，相互配合，邊緣云計(jì)算的定位是拓展云邊界，把計(jì)算資源拓展到離“萬物”一公里以內(nèi)地方。
邊緣云計(jì)算本質(zhì)是基于云計(jì)算技術(shù)，為“萬物互聯(lián)互融”終端提供低時(shí)延、自組織、可定義、可調(diào)度、高安全、標(biāo)準(zhǔn)開放的分布式云服務(wù)。
1. 標(biāo)準(zhǔn)化
邊緣云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，對(duì)促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新、落地云計(jì)算技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著重要作用。邊緣云計(jì)算標(biāo)注化和規(guī)范化后將帶來以下好處：
加快邊緣云計(jì)算技術(shù)創(chuàng)新和落地；
利于創(chuàng)造開放的邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)生態(tài)；
促進(jìn)邊緣云計(jì)算產(chǎn)品和服務(wù)發(fā)展；
利于提升邊緣云計(jì)算安全性；
2. 業(yè)務(wù)協(xié)同下沉為更多場(chǎng)景賦能
5G技術(shù)加速了萬物互聯(lián)互融，在5G技術(shù)三大特性eMBB（增強(qiáng)移動(dòng)帶寬）、URLLC（超可靠超低延時(shí)通信）、mMTC（大連接物聯(lián)網(wǎng)）加持下，如無人駕駛、直播游戲、可穿戴設(shè)備、遠(yuǎn)程辦公、智能家居（AIoT）、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智慧城市、智慧金融、智慧交通、智慧農(nóng)業(yè)、在線教育、新零售、生物科技、智能制造、車聯(lián)網(wǎng)等等場(chǎng)景行業(yè)將迎來發(fā)展機(jī)遇。
深挖行業(yè)痛點(diǎn)，將邊緣云計(jì)算產(chǎn)品服務(wù)下沉本地化，覆蓋到離終端消費(fèi)者更近的范圍圈，為場(chǎng)景充分賦能。
如無人自動(dòng)駕駛大力發(fā)展的時(shí)代，智慧交通行業(yè)痛點(diǎn)有：
如何讓自動(dòng)駕駛實(shí)時(shí)感知路面情況？
如何讓自動(dòng)駕駛根據(jù)不同場(chǎng)景，迅速計(jì)算出決策并執(zhí)行？
如何讓自動(dòng)駕駛車輛針對(duì)緊急場(chǎng)景，做到毫秒級(jí)響應(yīng)？
針對(duì)這些痛點(diǎn)，邊緣云計(jì)算可以提供
高精度定位與地圖服務(wù)；
高可靠低時(shí)延通信；
多源融合感知，AI算法模型監(jiān)測(cè)道路交通事件（云端AI訓(xùn)練，邊緣執(zhí)行），有效實(shí)現(xiàn)碰撞警告，車流量感知與控制等智能服務(wù)，來為自動(dòng)駕駛場(chǎng)景保駕護(hù)航。
3. 構(gòu)建開放產(chǎn)業(yè)生態(tài)
邊緣云計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈條長(zhǎng)且復(fù)雜，涉及到運(yùn)營(yíng)商、網(wǎng)絡(luò)廠商、服務(wù)器廠商、其他生態(tài)參與者、政府機(jī)構(gòu)以及全球/本地相關(guān)協(xié)會(huì)等等合作方，可以構(gòu)建邊緣計(jì)算開放平臺(tái)，凝聚各行各業(yè)邊緣計(jì)算優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)，共同促進(jìn)邊緣計(jì)算生態(tài)繁榮發(fā)展。
本文作者 @pony 首發(fā)于人人都是產(chǎn)品經(jīng)理，在此特別鳴謝！
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