华为对边缘计算的思考与理解

作者：黄还青；华为高级产业发展经理，ECC需求与总体组副主席。

首先我们认为边缘计算的兴起应该是在过去三四年，之所以兴起大背景是因为实体经济的数字化转型。这波实体经济数字化以万物感知、万物互联、万物智能为特征，这三方面的特征仅仅依靠云计算是没办法特别好的解决，比如实时性、带宽、安全、隐私等等一些问题，在这样背景下，边缘计算逐渐兴起。
我们分享几个行业对于边缘计算的需求特征和大背景下浮现出来关于边缘计算的机会。先看一下工业，1工业40以及智能制造大背景下，推动了工业界原来传统的架构重构：云+边缘+设备三层扁平互联架构。在这个过程中，边缘计算为什么有价值？边缘计算核心是解决了传统五层架构里面网络孤岛、数据孤岛与业务孤岛的问题，同时更好的支撑柔性制造，并且带来从技术到商业各个方面价值创新的能力。
2OPC-UA overTSN向下渗透，边缘计算碎片化的问题在工业界尤其明显。比如工业界目前一个比较好的解决方案，能解决边缘计算碎片化的方案。OPC-UA over TSN 原来更多是在PLC之间及以上的层次。去年11月份在 OPC基金会下面成立FLC工作组，工作组目的是 PLC以下的层次如何利用OPC UA over TSN 技术需求，研究明白，协议规范，定义清楚。
其实，工业界大背景下，施耐德这样的巨头已经围绕大的趋势，展开一些 探索 ，我们看到施耐德已经明确了要基于 云+边缘控制+产品 三个层次去重构原有的架构，特意强调边缘控制层的智能化是非常核心的点，提到了边缘计算的主要形态，包括本地设备和边缘云；同时和华为开展持续深入的合作。
智慧城市，从08年IBM提出了智慧地球概念后，智慧城市的建设在全球成为了个热点；17年中国发布了数字中国战略，引爆了新一轮智慧城市的建设，边缘侧拥有最全的诉求，所以新一轮智慧城市的建设需要边缘智能、边缘协同、边缘能力的支撑；同时，5G的发展会极大推动城市的万物互联，这也将极大促进边缘计算产业发展。例如河长巡河场景下，利用边缘计算实时采集河湖动态信息，通过AI辅助进行监测数据处理，污染预警溯源；智慧路灯场景下，借助边缘计算实时监控路灯运行状态，辅助路灯开、关、亮度管理，本地化运营团队进行针对性维护，精准高效；雪亮工程场景下，边缘计算不仅能够进行边缘预处理，剔除“垃圾”信息，减少上传的视频数据，还能够使边缘设备更加“聪明”。

全球主流运营商看重边缘计算产业机会点，都在拓耕边缘计算领域，从管道经营到算力经营，完善2C业务体验，强化2B市场能力。
中国联通致力于构建一个开放的，开源的Edge-Cloud服务PaaS平台，以灵活分配计算，存储，网络和加速资源，旨在加速边缘服务的孵化和推广。

1、发布CUBE-Edge20白皮书；

2、中国联通将大力发展边缘DC，启动全国范围内15个省市的规模试点；

3、主导的《IoT requirements for Edge computing》国际标准项目立项
中国移动将边缘计算上升为公司战略与5G并列。中移动将边缘计算上升为公司战略与5G并列，推动中国移动未来从管道经营（流量变现）扩展到算力经营（服务变现）”

1、成立中国移动边缘计算开放实验室；

2、发布中国移动边缘计算技术白皮书；

3、宣布Pioneer300计划。
美国电信公司AT&T将边缘计算定位其5G战略三大支柱之一，AT&T已经为移动和固定无线应用接入边缘计算，可以使用LTE或5G连接进行部署。主导发起了Akraino开源，通过开源加快边缘计算生态建设和商用部署。
全球移动通信系统协会，简称GSMA，全球移动通信系统协会（GSMA）成立于1987年，是全球移动通信领域的行业组织，目前其成员已包括220个国家的近800家移动运营商以及230多家更为广泛的移动生态系统中的企业，其中包括手机制造商、软件公司、设备供应商、互联网公司以及金融服务、医疗、媒体、交通和公共事业等领域的企业。GSMA认为边缘计算是运营商未来重要发展方向：

1、Edge Cloud如何帮助运营商Cloud VR/AR等新型业务降低部署成本，加快部署速度；

2、边缘计算如何推动当前智慧城市，智能制造中图像处理能力，

GSMA动态：

1、GSMA在MWC2019发布了边缘计算白皮书：Distributed Edge Cloud: Definitions,

Dynamics AndDrivers，

2、GSMA计划通过推动边缘计算典型PoC来加速边缘计算在运营商的应用。
GSMA定义的2大边缘计算形态

运营商边缘计算核心技术：

1、多形态I硬件（边缘云，一体机形态，异构数据处理云化网关等）；

2、轻量级云原生PaaS（微服务，Serveless等）；

3、安全（物理安全，平台安全，应用安全等）。

边缘计算技术方向往那些方向走？

边缘计算需要与云计算协同，才能最大化增强实现彼此的应用价值，这个得到产业界的广泛认同，但是边云协同的价值和内涵到底是什么，涉及到那些方面的协同？这些问题在产业界一直缺乏共识。去年，ECC产业联盟试图从主要场景出发，初步梳理了边云协同的全视图，我们认为边云协同大体上会涉及三层六类协同，也就是从IaaS 到 PaaS 到SaaS三个层次，边缘侧三个层次和云侧三个层次一定有相互协同工作，落实到具体场景中，不见得所有业务场景都会包括，我们这个六类应该是目前阶段理解边云协同的全视图。
边缘计算正从10走向20，如果说10更偏向概念定义，主要目的是推动产业共识；20则更加关心技术和能力构建，从而促进边缘计算的实践落地。边缘计算20核心观点包括落地形态，我们认为主要是边缘云和云化网关两种形态，当然细分来说还有很多。

边缘云主要提供近现场的综合计算能力，支撑智慧园区、平安城市、智能制造等场景，将中心云的能力拉近到边缘，是下一步云计算创新突破的增长点。

云化网关是企业/行业数据的汇聚节点，是网关设备基于云计算技术的演进，主要通过多样连接、实时处理、云化管理和人工智能等关键能力，边云协同使能行业数字化。

软件平台，一定是引入云架构、云技术，实现端到端实时、协同式智能、可信赖、可动态重置的能力。

硬件平台：以异构计算为主，需要考虑ARM+X86+GPU+NPU+FPGA异构计算能力的支持。

核心特征：边云协同和边缘智能。
从趋势看，边缘计算发展分为三阶段。

第一阶段，这个阶段时期大致是2015年-2017年，概念孵化，产业共识

产业共识：边缘计算及其价值成为产业共识

概念泛化：雾计算、边缘计算、节点计算、移动边缘计算、开放边缘计算

边界不清：OT认为20年前的工业现场PLC即是、海康威视认为智能摄像头即是、思科认为云之下终端之上。

第二阶段，当前就是在第二阶段，2018年到2020年，主要是进一步聚焦及落地 探索

价值落地场景：从泛化概念，逐步聚焦到云边缘、物联网边缘价值场景。

业务本质：云计算在数据中心之外汇聚节点的延伸和演进。“边云协同、边缘智能”为核心能力。

第三阶段是2020年以后，开始规模发展

带来更丰富的应用场景：增值业务（如预测性维护）到控制系统（如vPLC）

以及更广泛的行业覆盖：从制造/运营商/能源到泛工业（如交通、企业、智慧家居等）

边缘计算已经形成产业共识，正从泛化概念走向进一步聚焦及落地 探索 ，未来3~5年是产业发展关键期。

物联网介绍编辑
物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化三个重要特征。物联网可以将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等和“外在使能”的，如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等等的“智能化物件”或“智能尘埃”，通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通、应用大集成以及基于云计算的营运等模式，在内网、专网、和/或互联网环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。
控制技术的发展编辑
在“应用引领产业发展”的感召下，物联网应用已经扩展到多个行业领域，包括安防、控制、电力、交通、环境监测等等。而在控制技术的发展历程中，是与计算机技术、数字技术、通信网络技术等高新技术的发展息息相关的，现在又与物联网技术产生了关联。正是各种新兴技术的发展，才推动了控制器的快速发展。目前国际上知名的控制器品牌有美国AB，ABB，松下，西门子，施耐德等，国产品牌主要有朗德华，腾控，信捷等。
物联网控制器编辑
朗德华CRD系列的控制器及扩展模块均采用开放的通讯协议技术，所有支持标准通用协议的第三方设备均能进入现有网络，所以备品备件易于取得并有适当的替代品，在国内具有良好的支持。公司最新技术核心——Niagara体系架构，是一个具有开创性的体系架构，其支持BACnet、LonWorks、Modbus等标准协议及Java、Web等开放的IT技术，提供JAVA、API对私有协议的开发集成提供了可能，对业内大多数数据库系统也提供支持。
朗德华完全开放的CRD控制系统与Niagara体系架构相结合，形成了最新一代的物联网控制器。该物联网控制器具有：1、可靠性--采用集散型控制系统，即将任务分配给系统中每个现场处理器，免除因系统内某个设备的损坏而影响整个系统的运行。联接于同一网络的多台CRD控制器能进行点对点的通信，分别执行不同的任务或同一任务的不同程序段，不需通过上一级处理器。2、开放性--系统采用BACNET、LON等扩展技术，从DDC配置分析表可以看出DDC在系统上已具有冗余考虑，并在设备方面也做了部分冗余设计。系统可在日后任何地方加插现场控制器及 *** 作员终端而不会影响本系统正常 *** 作。3、先进性--能集成各种设备，支持多种标准或非标准协议，提供API接口，能根据其它设备的协议开发相应驱动；基于Internet及分布的网络管理，通过Internet实现实时监控；与企业系统共享监控信息；提供一个应用服务器；支持多个开放标准及传统的系统；基于JAVA平台，使用JAVA虚拟机，与硬件平台无关；使用预建的部件，其它部件可即插即用；具有强大的可扩展性，基于网络的安全性。
朗德华物联网控制器在技术方面严格按照国际和国家现行的相关标准规范执行，符合①IEEE Std 739-1995,《IEEE Recommended Practice for Energy Management in Industrial and Commercial Facilities》、②《IPMVP国际节能效果测量和认证规程》、③《电能计量装置技术管理规程》DL/T 448-2000、④《国家机关办公建筑和大型公共建筑能源审计导则》等等。所以该物联网控制器具有很高的性能价格比。并且其强大的管理功能，能最大限度的降低设备的运行成本；系统中的现场处理器足够应付日后技术的快速发展，现阶段的投资可以得到充分利用及保护。通过系统提供的数据开放功能及强大的数据报表功能，用户可以轻而易举地详细分析系统能源使用情况，方便用户进行能源分析，进行有效的能源管理。

物联网就是通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
通俗地讲，物联网就是“物物相连的互联网”，它包含两层含义：
第一，物联网是互联网的延伸和扩展，其核心和基础仍然是互联网；
第二，物联网的用户端不仅包括人，还包括物品，物联网实现了人与物品及物品之间信息的交换和通信。
物联网作为新一代信息技术的高度集成和综合运用，具有渗透性强、带动作用大、综合效益好的特点，是继计算机、互联网、移动通信网之后信息产业发展的又一推动者。

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