边缘计算：挖掘大连接下的计算富矿

徐珊珊

边缘计算，这种将计算、网络、存储能力从云延伸到网络边缘的架构，这在产业与技术的发展中逐渐迸发出来。

“网络边缘智能化将成为未来重要的发展方向。”在日前举行的边缘计算产业联盟成立暨2016首届边缘计算产业峰会上，中国工程院院士邬贺铨在视频致辞中表示。边缘计算因其技术上所具备的敏捷、实时、智能、安全等特点，正在创造新的价值与生态链。

拓展计算边界

数字化转型正在成为智能社会发展的主旋律。IDC预测，截至2018年，对于67%的全球2000强企业来说，数字化转变将是关键策略。以SDN、物联网、AI为代表的先进ICT技术发展正在推动数字化转型的发生。行业数字化转型正在引发新一轮的产业变革，而这一浪潮的显著特点就是将“物”纳入智能互联，借助OT（Operation Technology）与ICT技术的深度协作和融合，大幅提升行业自动化水平。

IDC最新统计报告显示，到2020年将有超过500亿的终端与设备联网。华为在这一领域发布的预测数据显示，到2025年，全网的物理联接数将达到1000亿，虚拟联接数量更是达到万亿级别。

随着设备大规模接入物联网，在终端设备上产生的海量数据在提供商业价值的同时，也对数据处理提出挑战。IDC预测，到2018年，就将有50%的物联网网络将面临网络带宽的限制，40%的数据需要在网络边缘侧分析、处理与储存。“而到2025年，将有超过50%的数据需要在网络边缘侧分析、处理和存储，边缘网络将面临极大挑战。”边缘计算产业联盟副理事长、华为网络研发部副总裁刘少伟表示。

要突破网络带宽的限制，又要满足实时响应的需求，更要具备数据处理的能力，边缘计算成为物联网发展的关键趋势之一。

边缘计算就是在靠近物理实体或数据源头的网络边缘侧进行数据的计算、存储与应用。“这样一种能够提供边缘智能互联服务的计算方式，将进一步加强信息技术与产业技术的融合，满足新兴技术与工程技术融合发展的需求，实现深度、智能化、实时性的处理。” 邬贺铨表示。

在工业互联网的发展中，边缘计算将成为重要的支撑与使能技术。“国家在‘十三五规划中提出的两化融合、《中国制造2025》等战略，对ICT于OT的融合提出了迫切的需求，而边缘计算是ICT与OT融合的支撑与使能技术，产业发展将进入重要机遇期。” 边缘计算联盟理事长、中国科学院沈阳自动化研究所所长于海斌表示。特别是在工业自动化技术体系发展过程中，将从分层架构、信息孤岛向物联网、云计算、大数据分析架构演进。“边缘计算将是实现分布式自治控制工业自动化架构的重要支撑。”

五大产业价值

“边缘计算是一种新的技术理念，将重新定义云、管、端的关系，带来技术的全面革新。”中国信息通信研究院技术标准研究所总工程师续合元表示。

但是边缘计算因为横跨OT、IT、CT多个领域，且涉及网络联接、数据聚合、芯片、传感、行业应用等多个产业链角色，如何实现不同行业、不同厂商之间的互通和互操作，各个产业如何合理分工、有序协作，这些都是边缘计算在各个行业应用落地必须解决的关键问题。

在边缘计算呈现的巨大市场潜力和机会下，华为、中国科学院沈阳自动化研究所、中国信息通信研究院、英特尔、ARM和软通动力联合倡议的边缘计算产业联盟（ECC）日前正式成立，旨在搭建边缘计算产业合作平台，带动边缘计算产业真正走上标准化、规模化发展的进程，推动行业数字化变革和产业升级提速。

在行业数字化转型的趋势下，边缘计算产业联盟认为智能互联的网络边缘面临五大挑战：海量联接以及工业现场长期以来存在的大量异构的网络；工业系统等场景对业务实时性的高要求；以预测性维护为代表的智能化应用场景推动边缘侧智能化要求；通过数据优化实现数据的聚合和处理，更灵活高效地服务于边缘应用的智能；以及横跨云计算和边缘计算的端到端安全防护。

围绕这些共性挑战，边缘计算联盟提出边缘计算的产业价值，即CROSS——Connection敏捷联接、Real-Time实时业务、Data Optimization数据优化、Smart应用智能、Secure安全与隐私保护。

产业生态尚未形成

在技术与商业的双重驱动下，边缘计算产业将持续走向纵深。但是与物联网整体发展的进程所面临的问题一致，边缘计算仍然处于技术探讨的初期，产业生态尚未形成，配套的产品和解决方案还不完善，边缘计算架构的顶层设计与运作模式还需要进一步明确。

不仅限于信息通信行业，边缘计算更主要的应用前景在于工业领域，所覆盖的行业多且需求复杂。面对这样的需求，标准的形成将是长期而艰难的过程。目前，以物联网协议联盟OneM2M、开放移动联盟OMA、OSGi Alliance为代表的标准化组织正在为解决物联网发展中标准过多、应用多样化以及多领域互通等关键问题，针对交通、能源、商业、医疗、公共服务等行业领域不断提出相关统一标准，并陆续展开互通性等测试工作。

各大行业“玩家”的跨界合作也越来越丰富，面向不同行业的产业实践已经陆续展开。聚焦主要的工业、家庭、汽车等领域，华为、ARM、IBM、特斯拉、宝马以及百度、小米等主要厂商分别建立了不同程度的合作。在ICT領域如今也已经有很多案例出现，例如电梯的智能化运营，能源行业的智能抄表、公共事业的智能路灯以及物流行业的全程跟踪等，但并没有形成规模化发展的产业能力。

统一参考架构加速规模发展

为了加速边缘计算产业的标准化与规模化进程，促进产业健康、可持续发展，边缘计算产业联盟正式发布了《边缘计算产业联盟白皮书》（以下简称《白皮书》）。据了解，经过数月的研究此次《白皮书》中除了重点阐述边缘计算产业趋势与关键挑战、介绍边缘计算定义与内涵，还全面展示边缘计算产业联盟的顶层设计与运作模式，以及在制定边缘计算参考架构与技术框架方面的最新进展。

“将‘OICT理念作为联盟发展的宗旨之一，联盟将定位聚焦到搭建边缘计算的产业合作平台，推动OT与ICT产业开放协作，来孵化行业最佳实践。”于海斌表示。联盟希望能够通过关键需求的梳理、参考架构的提出、测试床的示范推广以及产业生态的形成来将此前产业链各方所进行的、无序的实践面向未来更大规模的发展统一起来，扩大全产业的实力，来实现例如在智能制造、智慧水务、车联网等领域全行业的规模推广。

因此，在《白皮书》中，联盟正式发布了边缘计算参考架构1.0，基于分层设计，包含应用域、数据域、网络域、设备域四个功能域。

据介绍，在应用域，将基于设备、网络、数据功能域提供开放接口，实现边缘行业应用，支撑边缘业务运营。在数据域，提供数据优化服务，包括数据的提取、聚合、互操作、语义化以及分析与呈现的全生命周期服务，并保障数据的安全与隐私性。在网络域，将为系统互联、数据聚合与承载提供联接服务。在设备域，将通过贴近或嵌入传感、仪表、机器人和机床等设备的现场节点，支撑现场设备实现实时的智能互联及智能应用。

“通过这样跨产业的参考架构的定义，联盟希望能够促进技术方案、技术标准以及应用生态的开放合作与协同。”续合元表示，“通过将跨行业应用在边缘侧部署的ICT能力需求提取出来，为社会更多行业提供一种低成本的技术服务，利用边缘计算来发展新的应用，解决利用边缘设备的软硬件解耦来实现产品的通用性，进而解决多行业碎片化等问题，构建开放协作的边缘计算产业生态。”

不难预见，未来边缘计算所支撑的行业应用场景将不断丰富，真正成为ICT技术使能行业数字化转型的重要落脚点之一。