网络进步下的产物——边缘云计算

2022-01-13 15:28:50
机构密圈
云计算
新基建
“新基建”加码,工业互联网等标杆应用引领产业融合,“新基建”是十四五规划的重点方向,通过优化算力资源结构,将高频调用、低时延业务需求分配至边缘数据中心,推动5G承载网络的边缘组网建设,为将算力和网络下沉到边缘创造条件。

随着虚拟人等应用不断发展成熟,对于计算的容量和实时性的要求不断提高。在这种趋势下,我们认为,边缘云计算有望成为元宇宙重要支撑。作为云计算的延伸,边缘云计算被视为新一轮科技革命中必不可少的驱动因素。我们认为,元宇宙对网络传输提出了更大带宽、更低时延、更广覆盖的要求,需要借助边缘计算技术,以保障所有用户获得同样流畅的体验。

1.全球数据增长迅速,集中式云计算已无法全面应对,边缘刚需场景涌现,目前中国物联网连接量将从2019年的55亿个增长至2023年的148亿个,年复合增长率达到28.1%。物联网感知数据量激增,数据类型愈发复杂多样,IDC预测到2025年中国每年产生的数据量将增长48.6ZB。

2.芯片:FPGA同时满足边缘侧对性能、能耗及延迟的要求与集中式云计算不同,边缘云计算所处的物理环境复杂多样,很多时候空间、温度、电源系统都不是最佳的状态。但同时,边缘侧又要求极高的实时性和计算性能,传统CPU架构难以胜任边缘云的需求。英特尔、赛灵思等国际芯片巨头持续加码FPGA芯片,并推出支持CPU+FPGA异构计算的硬件平台,底层芯片产业的繁荣将支撑边缘云计算在各领域的应用,并不断迸发出新的活力。

3.5G技术的升级加码,Wi-Fi在室内场景形成互补,工信部数据显示,截至2020年中国已开通5G基站超71.8万个,实现地级以上城市及重点县市的覆盖。预计边缘云计算也会随着5G行业应用的普及分阶段落地。此外,Wi-Fi技术也在向着更高的吞吐量、更大的覆盖面积和更低的时延发展,Wi-Fi在室内场景中的优势使其成为5G的重要补充,两者将共同助力边缘云应用。

4.云计算:企业上云常态化,云原生下沉实现云边端一体化,近年来云原生的热度持续高涨,包括容器、微服务、DevOps等在内的云原生技术和理念强调松耦合的架构和简单便捷的扩展能力,旨在通过统一标准实现不同基础设施上一致的云计算体验。相比于虚拟主机,云原生更适合边缘云计算的场景,可以为云边端提供一体化的应用分发与协同管理,解决边缘侧大规模应用交付、运维、管控的问题。

5.“新基建”加码,工业互联网等标杆应用引领产业融合,“新基建”是十四五规划的重点方向,通过优化算力资源结构,将高频调用、低时延业务需求分配至边缘数据中心,推动5G承载网络的边缘组网建设,为将算力和网络下沉到边缘创造条件。同时,工业互联网、车联网、远程医疗等产业政策明确提及边缘计算,推动关键技术研究、标准体系建设及软硬件产品研发,促进边缘云在典型产业的融合应用。

应用场景

1.视频加速及AR/VR渲染

基于移动边缘计算的智能视频加速可以改善移动内容分发效率低下的情况:于无线接入网移动边缘计算服务器部署无线分析应用(Radio Analyticsapplication),为视频服务器提供无线下行接口的实时吞吐量指标,以助力视频服务器做出更为科学的TCP(传输控制协议)拥塞控制决策,并确保应用层编码能与无线下行链路的预估容量相匹配。另外,由于AR/VR信息(用户位置及摄像头视角)是高度本地化的,对这些信息的实时处理最好是在本地(移动边缘计算服务器)进行而不是在云端集中进行,以最大程度地减小AR延迟/时延、提高数据处理的精度。

2.车联网(智能交通)

将移动边缘计算技术应用于车联网之后,可以把车联网云下沉至高度分布式部署的移动通信基站。移动边缘计算应用直接从车载应用(APP)及道路传感器实时接收本地化的数据,然后进行分析,并将结论(危害报警信息)以极低延迟传送给临近区域内的其他联网车辆,整个过程可在毫秒级别时间内完成,使驾驶员可以及时做出决策。

3.工业互联网

边缘计算一直与工业控制系统有密切的关系,具备工业互联网接口的工业控制系统本质上就是一种边缘计算设备,解决工业控制高实时性要求与互联网服务质量的不确定性的矛盾。在基础设施层,通过工业无线和有线网络将现场设备以扁平互联的方式联接到工业数据平台中;在数据平台中,根据产线的工艺和工序模型,通过服务组合对现场设备进行动态管理和组合,并与MES等系统对接。工业CPS系统能够支撑生产计划灵活适应产线资源的变化,旧的制造设备快速替换与新设备上线。

4.IoT(物联网)网关服务

采取边缘计算技术,边缘计算汇聚节点将被部署于接近物联网终端设备的位置,提供传感数据分析及低延迟响应。其中边缘计算服务器的计算能力和存储能力可为以下5个方面提供服务:业务的汇聚及分发;设备消息的分析;基于上述分析结果的决策逻辑;数据库登录;对于终端设备的远程控制和接入控制。

市场规模

预计2025年规模将超500亿元,年复合增长率达43.3%,信通院2020年5月调研数据显示,中国企业中仅有不足5%使用了边缘计算,但计划使用的比例高达44.2%。可以见得,虽然边缘云计算尚处在发展的萌芽期,但未来成长空间非常广阔。根据艾瑞咨询测算,2020年中国边缘云计算市场规模为91亿元,其中区域、现场、IoT三类边缘云市场规模分别达到37亿元、38亿元及16亿元。预计到2025年整体边缘云规模将以44.0%的年复合增长率增长至550亿元,其中区域边缘云将凭借互动直播、vCDN、车联网等率先成熟的场景实现增速领跑。2030年,中国边缘云计算市场规模预计达到接近2500亿元,2025年至2030年的年复合增长率相比前五年有所下降,现场边缘云中工业互联网、智慧园区、智慧物流等场景将在这一期间快速走向成熟。

我们认为,边缘云的爆发既有赖于行业自身的发展成熟,也需要关注下游重点场景的规模化商用,2020年到2030年将会是边缘云计算从兴起到繁荣的关键十年。跨界进入边缘云领域的玩家众多,各类厂商多围绕核心能力进行业务拓展,生态合作将长期是边缘云计算的主旋律。

引用内容

1.研报《中国边缘云计算行业展望报告》

2.研报《边缘计算:算力网络重要环节,产业方兴未艾》

收藏
免责声明:凡注明为其它来源的信息均转自其它平台,由网友自主投稿和发布、编辑整理上传,对此类作品本站仅提供交流平台,不为其版权负责。本网站对有关资料所引致的错误、不确或遗漏,概不负任何法律责任。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益,请作者持权属证明与本站联系,我们将及时更正、删除,谢谢。联系邮箱:leixiao@infoobs.com