解鎖萬億級市場,邊緣計算不“邊緣”

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編輯導讀:邊緣計算是指在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的一側(cè),采用網(wǎng)絡、計算、存儲、應用核心能力為一體的開放平臺,就近提供最近端服務。隨著云計算領域寡頭格局的形成,未來十年邊緣側(cè)將具備更多的發(fā)展和投資空間。本文作者將圍繞邊緣計算進行四點分析,希望對你有幫助。

萬物互聯(lián)時代,邊緣計算離我們很遠嗎?從VR/AR游戲、超清視頻,到遠程醫(yī)療和自動駕駛,流暢低時延的智能生活背后,都有它的身影。

關于邊緣計算,行業(yè)里有一個慣用的比喻:章魚的大腦作為中央節(jié)點,只處理40%的信息;剩下60%的神經(jīng)元分布在八條腿(腕足)上,就近思考解決問題、快速做出反應——后者就相當于邊緣計算。

5G和物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,帶來數(shù)據(jù)的爆發(fā)式增長,以及對算力的更高要求,邊緣計算呼之欲出。連續(xù)三年被全球最大IT咨詢公司Gartner評為“十大戰(zhàn)略性科技”,邊緣計算是否已經(jīng)走到當打之年?

太長不看版|邊緣計算投資的勢與機:

先說結(jié)論:隨著云計算領域寡頭格局的形成,未來十年邊緣側(cè)將具備更多的發(fā)展和投資空間。我們相信,在邊緣計算領域可以誕生新的平臺性的大型科技企業(yè),在靠近邊端的場景下,賦能各行業(yè)客戶進行數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級。隨著邊緣側(cè)數(shù)據(jù)通信、存儲、處理量的爆發(fā)式增長,其數(shù)據(jù)價值將被進一步釋放。

我們看好邊緣計算,主要基于3方面考量:

  • 邊緣計算是一個明確的,巨大的增量市場,數(shù)據(jù)向邊緣下沉的趨勢明顯;
  • 應用領域極為廣泛,靠近業(yè)務現(xiàn)場的復雜性特點給創(chuàng)業(yè)型企業(yè)帶來機遇;
  • 萬物互聯(lián)的大背景下,邊緣計算具備平臺性機會;

未來,我們看好4個細分方向:

  • 滿足端側(cè)的低成本、低時延通用型計算&通信芯片;
  • 基于超高速通信、存儲、彈性算力調(diào)度核心技術(shù)的邊緣云基礎設施解決方案;
  • 滿足邊緣側(cè)的超大規(guī)模連接、低成本設計、高可靠性、高安全性要求,在資源受限及設備異構(gòu)的復雜環(huán)境下,提供云中立的、輕量化的、開放的邊緣計算IOT平臺架構(gòu);
  • 基于邊緣的、現(xiàn)場的垂直行業(yè)paas/saas平臺;

接下來,從頭開講邊緣計算的前世今生。

01 四大問題|解構(gòu)邊緣計算

2020年,全球預計將有超過500億的終端、2120億的傳感器,其中我國約占全球數(shù)量的7%左右,其節(jié)點規(guī)模遠遠大于互聯(lián)網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)接入節(jié)點數(shù)量呈爆發(fā)性增長趨勢。

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,為網(wǎng)絡傳輸?shù)膶崟r性、網(wǎng)絡帶寬帶來新挑戰(zhàn),也對數(shù)據(jù)的存儲、分析、處理提出新要求。集中式的云計算模型已然無法滿足萬物互聯(lián)下的海量數(shù)據(jù)的高效傳輸以及處理需求。伴隨著5G的發(fā)展,邊緣計算應運而生。

在本小節(jié)中,我們將從四個問題出發(fā),圍繞邊緣計算的定義、架構(gòu)、特點/優(yōu)勢、關鍵技術(shù)等進行拆解。

1. 什么是邊緣計算?

邊緣計算(Edge Computing)是在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡邊緣側(cè),融合網(wǎng)絡、計算、存儲、應用等核心能力的分布式開放平臺,就近提供邊緣智能服務,滿足行業(yè)數(shù)字化在敏捷聯(lián)接、實時業(yè)務、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應用智能、安全與隱私保護等方面的關鍵需求。

2. 邊緣計算的參考框架是什么樣的?

從整個系統(tǒng)框架來看,邊緣計算分為云、邊緣、現(xiàn)場(端)三層,強調(diào)“云邊端”一體化。其中邊緣層位于云和現(xiàn)場層之間,起到橋梁的作用,南向支持各種現(xiàn)場設備的接入,北向支持與云端對接,自身具備一套邊緣計算的服務框架,可以搭建一系列邊緣應用,包含一套邊緣計算應用管理平臺,硬件層面以邊緣節(jié)點的形態(tài)呈現(xiàn):

1)邊緣節(jié)點

呈現(xiàn)形式是硬件實體,是具有計算、網(wǎng)絡和存儲能力的功能模塊,是承載邊緣計算業(yè)務的核心,如邊緣盒子,智能路由器,邊緣智能處理器等。

2)邊緣應用管理平臺

負責對端層的各項數(shù)據(jù)和功能進行統(tǒng)一管理和調(diào)度,并將部分數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫诉M行更加深入的分析。

3. 邊緣計算的特點及優(yōu)勢?

邊緣計算擁有顯著的“CROSS”價值:即聯(lián)接的海量與異構(gòu)(Connection)、 業(yè)務的實時性(Real-time)、數(shù)據(jù)的優(yōu)化(Optimization)、應用的智能性(Smart)、安全與隱私保護(Security)。

關于邊緣計算的特點 ,網(wǎng)絡上有一些非常詳盡的解釋,這里我們做了一些簡化,實際應用中主要有以下幾點:

  • 更安全:數(shù)據(jù)本地化存儲,保障用戶的數(shù)據(jù)隱私
  • 更實時:毫秒級響應時間,支持實時服務
  • 更經(jīng)濟:邊緣處理數(shù)據(jù),大幅節(jié)省帶寬成本
  • 更穩(wěn)定:適配弱網(wǎng)環(huán)境,提供高可用服務

4. 關鍵技術(shù)有哪些?

1)虛擬化技術(shù)

邊緣計算中,計算、存儲、網(wǎng)絡資源均采用了虛擬化技術(shù),將硬件資源池化,并用軟件進行智能化調(diào)度。極大地方便了移動邊緣計算實現(xiàn)統(tǒng)一的資源管理;同時網(wǎng)絡虛擬化技術(shù)提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹悄芑潭?,減少傳輸時間。

2)云技術(shù)

邊緣計算需要滿足多用戶共享網(wǎng)絡邊緣計算和存儲資源,但服務器容量相比起云計算處理中心的服務器容量較小,因此需要引入云化的軟件架構(gòu),將軟件功能按照不同能力屬性分層解耦部署,實現(xiàn)有限資源條件下任務處理的高可靠性、高靈活性、可擴展性。

3)SDN技術(shù)

移動邊緣計算部署在網(wǎng)絡的邊緣,需要大量的接口配置、對接和調(diào)測,SDN 技術(shù)將核心網(wǎng)的用戶面和控制面進行分離,并向上提供靈活的可編程能力,這極大地提高了網(wǎng)絡的靈活性和可擴展性, 同時大幅減少了網(wǎng)關的配置工作。

02 發(fā)展歷程|邊緣計算的“當打之年”

邊緣計算如同云計算,都是應時代發(fā)展而迅速蓬勃生長的新需求。以云計算為例,2013年,中國國內(nèi)云計算市場僅有 47億人民幣,但到了2019年,國內(nèi)總市場規(guī)模超過千億,全球總市場達500億美元。而五年前誕生的邊緣計算正如云計算一般,正在以超高速的發(fā)展速度賦能各行各業(yè)。

通過谷歌學術(shù)上以“邊緣計算”為關鍵詞的文章數(shù)量的統(tǒng)計結(jié)果顯示,邊緣計算的成長軌跡可以劃分為三大階段:技術(shù)儲備階段、快速發(fā)展階段、行業(yè)落地階段。

技術(shù)儲備階段(1998-2015)

1998年Akamai公司提出的CDN網(wǎng)絡成為邊緣計算的雛形。后經(jīng)歷Cloudlet(又被稱為“小朵云”)概念,從內(nèi)容緩存過渡到了功能緩存。自此,邊緣計算有了基本形態(tài),在學術(shù)科研領域開始被廣泛研究。

快速增長階段(2015-2018)

2015年起,邊緣計算在美國政府、學術(shù)界、工業(yè)界炙手可熱,國內(nèi)的發(fā)展速度逐步加快,行業(yè)協(xié)會、科技企業(yè)、研究機構(gòu)共同推動邊緣計算快速發(fā)展。

行業(yè)落地階段(2018-至今)

5G的快速發(fā)展助力邊緣計算向各行業(yè)快速滲透,云計算公司、CDN公司、電信運營商、設備廠商、研究機構(gòu)及行業(yè)組織活躍,迎來創(chuàng)業(yè)和資本熱潮。

而從邊緣計算的范圍擴展來看,其演進又主要可以被概括為鏈接、智能、自治的過程:

第一階段:連接

實現(xiàn)終端、設備和傳感器的海量、異構(gòu)與實時連接,網(wǎng)絡自動部署與運維,實現(xiàn)可靠性、安全性和互操作性。

第二階段:智能

隨著邊緣側(cè)海量數(shù)據(jù)的積累,在邊緣側(cè)逐漸建立更多的上層應用以實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析與自動處理,從而大幅度提升效率,降低成本。

第三階段:自治

在人工智能等新技術(shù)使能下,邊緣智能得到進一步發(fā)展,不但可以自主進行業(yè)務邏輯分析與計算,而且可以動態(tài)實時地自我優(yōu)化、調(diào)整執(zhí)行策略,典型應用如無人工廠。

03 玩家一覽|數(shù)百億美元全球市場,誰來撼動?

邊緣計算市場有多大?據(jù)IDC預測,未來超過50%的數(shù)據(jù)需要在邊緣側(cè)進行存儲、分析、計算;根據(jù)Grand View Research的最新報告,到2027年,全球邊緣計算市場規(guī)模預計將達到154億美元,預測期內(nèi)復合年增長率為38.6%。放眼至整個物聯(lián)網(wǎng),預計2025年全球物聯(lián)網(wǎng)市場達15670億美元/CAGR39%。

聚焦國內(nèi),2020年中國邊緣計算市場規(guī)模達185億,最近幾年的年YOY都在55%以上;邊緣計算是一個巨大的增量市場。

邊緣計算產(chǎn)業(yè)目前處于早期階段,產(chǎn)業(yè)構(gòu)成從上游芯片,模組、系統(tǒng)架構(gòu)到中游的方案商、運營商、下游的智能終端和行業(yè)應用,整個生態(tài)都在積極探索新的商業(yè)模式和客戶價值。行業(yè)圖譜呈典型的金字塔型結(jié)構(gòu)。

上游:

芯片、傳感器、網(wǎng)關、通信模塊、軟件系統(tǒng)等;邊緣計算推動設備廠商轉(zhuǎn)向智能與開放,包括硬件設施和軟件設施;

中游:

云服務提供商、電信運營商等;邊緣計算服務提供商聚焦到特定領域作為突破口;

下游:

智能應用開發(fā)商、智能終端開發(fā)商等。邊緣計算賦能智能終端和應用呈現(xiàn)快速增長。

在上下游鏈條中,主要有產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和研究機構(gòu)、芯片廠商、電信運營商、系統(tǒng)及設備提供商等角色。其中,芯片廠商、系統(tǒng)及設備提供商中聚集了大量創(chuàng)業(yè)公司。

產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和研究機構(gòu):

主要有邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟ECC、歐洲電信標準化協(xié)會ETSI、中國信通院、linux基金會發(fā)起的相關行業(yè)組織等;

芯片廠商:

包括計算芯片和通信芯片。當前聚焦在AI-EI芯片上,計算平臺廠商包括華為、Google、Wave computing、Graphcore 等;應用于特定場景的廠商包括地平線、Movidious、Deephi Tech、 Inuitive、Mythic、芯翼科技等;

電信運營商:

MEC產(chǎn)業(yè)鏈的核心,針對不同的應用場景部署 MEC 網(wǎng)絡,提供 MEC 基礎服務,包括中國移動、中國電信、中國聯(lián)通等,很多時候運營商扮演集成商的角色,整合合作伙伴或創(chuàng)業(yè)公司產(chǎn)品;

系統(tǒng)及設備提供商:

聚集產(chǎn)業(yè)鏈中數(shù)量最多的企業(yè),面向各個領域聚集了大量的創(chuàng)業(yè)公司。

硬件方面,以通用產(chǎn)品為主,包括智能網(wǎng)關、邊緣盒子或端側(cè)智能設備;行業(yè)方面如工業(yè)、智慧家居、汽車、能源行業(yè)等,供應商包括華為、小米、圖鴨科技、江行智能、微云智聯(lián)、飛諾門陣等 ;軟件及解決方案方面:包括云計算巨頭、電信設備巨頭及CDN 服務商及創(chuàng)業(yè)公司等,包括華為、阿里,百度,創(chuàng)業(yè)公司包括中科海微、江行智能、微云智聯(lián)、秒如科技、輕舟云等。

從整個行業(yè)的特點和演進趨勢來看,主要分為幾個派系、云計算巨頭派、電信設備巨頭派、CDN派,創(chuàng)業(yè)公司派。

其中創(chuàng)業(yè)公司的機會更多在于垂直領域或更靠近端側(cè),邊緣計算對云廠商造成了一定的沖擊,但因邊緣側(cè)業(yè)務的復雜性是指數(shù)級的上升,云廠商的觸手也很難深入。

電信設備巨頭派及云計算廠商如華為、英特爾、阿里、ARM、軟通動力等成立邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,旨在在搭建邊緣計算產(chǎn)業(yè)合作平臺,推動 OT 和 ICT 產(chǎn)業(yè)開放協(xié)作,覆蓋工業(yè)制造、智慧城市、 電力能源、交通四大行業(yè);未來將形成云廠商與邊緣計算企業(yè)共生的云邊協(xié)同生態(tài),對于邊緣計算創(chuàng)業(yè)公司的成長機會來說我們保持樂觀。

CDN玩家派:由于 CDN 具有與生俱來的邊緣節(jié)點屬性,低延時和低帶寬,使其在邊緣計算市場具有較大的先發(fā)優(yōu)勢。

04 加速場景化落地|賦能萬物互聯(lián)

幾個邊緣計算可以顯著賦能哪些領域?在此我們簡單列舉。其中既有能源互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)端應用,也有AR/VR/高清視頻、無人駕駛、智慧門店、醫(yī)療保健這樣和日常生活更近的場景。

1. 能源互聯(lián)網(wǎng)

中國在能源互聯(lián)網(wǎng)領域的投入巨大,僅智能電網(wǎng)方向就有近800億的智能化升級改造的需求。智能化一方面體現(xiàn)在供電側(cè)的降本提效、智能運維、提升安全性方面,一方面體現(xiàn)在用電側(cè)對于海量電力數(shù)據(jù)的現(xiàn)場實時處理,能源調(diào)度上,隨著邊緣計算技術(shù)的成熟,用戶側(cè)的業(yè)務將實現(xiàn)進一步的下沉,靈活部署、實時更新服務成為可能。

2. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

工業(yè)現(xiàn)場的場景具備通信協(xié)議多樣化,設備、傳感器,硬件架構(gòu)異構(gòu)性等特點,對實施性、可靠性、安全性有極高的要求;隨著邊緣計算系統(tǒng)平臺架構(gòu)的成熟,可實現(xiàn)多協(xié)議集成,軟硬件解耦,并具備智能化,實時互操作,彈性算力調(diào)度及在線升級;邊緣計算賦能整個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)的效益十分顯著。邊緣側(cè)設備的智能化,將進一步降低硬件成本并提高附價值。

3. AR/VR/高清視頻

AR/VR及高清視頻對傳輸帶寬和算力有很高的要求。隨著AR/VR應用程序及視頻和游戲內(nèi)容的激增,邊緣云基礎設施可以根據(jù)用戶坐標就近提供彈性算力,結(jié)合5G提供超高速通信,進而實現(xiàn)頭顯的輕量化、低成本化,使設備終端可以快速普及。

4. 無人駕駛

自動駕駛汽車創(chuàng)造了大量數(shù)據(jù),其中大部分需要與鄰近的汽車共享。邊緣計算設備在確保信息處理和快速傳輸?shù)狡渌囕v方面發(fā)揮了重要的作用,允許司機立即收到其他司機的警告信息。結(jié)合車聯(lián)網(wǎng)、車路協(xié)同,通過樓宇級,道路級別邊緣計算節(jié)點為整個智能駕駛網(wǎng)絡提供強勁的通信算力支撐。

5. 智慧門店

未來餐廳或汽車4s店將基于邊緣計算技術(shù),通過智能邊緣節(jié)點連接所有端側(cè)設備和管理后臺,將消費者、門店、店員進行統(tǒng)一現(xiàn)場管理。

6. 醫(yī)療保健

各種telehealth工具及設備上存儲的數(shù)據(jù)可用于更新患者的數(shù)字醫(yī)療記錄,現(xiàn)有的云基礎架構(gòu)無法管理這些數(shù)據(jù)量。邊緣計算將這些醫(yī)療設備連接起來,在緊急情況下為醫(yī)院和醫(yī)生提供可靠和最新的患者信息;同時結(jié)合5G和邊緣計算,遠程醫(yī)療將快速普及,實現(xiàn)城市與鄉(xiāng)村醫(yī)療資源的普惠。

5G結(jié)合邊緣計算,是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動力量之一。華映資本長期看好邊緣計算相關細分賽道機會,并將繼續(xù)關注云計算、大數(shù)據(jù)、邊緣計算等領域投資。

參考資料:

邊緣計算相關企業(yè)行業(yè)訪談:

華信咨詢《走進邊緣計算產(chǎn)業(yè)》

中國移動《邊緣計算與云計算協(xié)同白皮書(2018)》

OpenStack基金會《邊緣計算—跨越傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心》

白皮書開放數(shù)據(jù)中心標準促進委員會(ODCC)《邊緣數(shù)據(jù)中心應用場景白皮書(2018)》

邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(ECC)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(AII)《邊緣計算與云計算協(xié)同白皮書(2018)》

阿里云、中國電子技術(shù)標準化研究院等《邊緣云計算技術(shù)及標準化白皮書(2018)》

邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟.《邊緣計算與云計算系統(tǒng)白皮書》

中國移動邊緣計算開放實驗室《中國移動邊緣計算技術(shù)白皮書》

阿里云邊緣計算:樰籬《如何利用邊緣計算,實現(xiàn)低延時、高質(zhì)量的互動課堂體驗》賽博研究院[譯]

Gartner《邊緣計算的12個前沿應用》

卿昱《云計算安全技術(shù)》

中國聯(lián)通《聯(lián)通邊緣計算白皮書》

騰訊研究院《貿(mào)易摩擦下的云機會:運籌于5G,決勝在邊緣計算》

施巍松,孫輝,曹杰,等. 《邊緣計算:萬物互聯(lián)時代新型計算模型》

PRABAVATHYS, SUNDARAKANTHAM K, SHALINIE S M. 《Design of Cognitive FogComputing forIntrusion Detection in Internet of Things》

長城證券《邊緣計算方興未艾,全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同解鎖 萬億市場——通信周報2020第12期》

東莞證券《邊緣計算專題報告 云計算體系新助力,拆解邊緣計算尋找新機會》

 

作者:華映資本 朱彤;編輯:尹悅璇,何麗芯;微信公眾號:華映資本(ID:MeridianCapital)

本文來源于人人都是產(chǎn)品經(jīng)理合作媒體@華映資本

題圖來自Unsplash,基于 CC0 協(xié)議

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