【原】2020為什么邊緣計算會火？「物女心經」

物聯(lián)網智庫 2020-09-08

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作者：物女王（彭昭）

物聯(lián)網智庫原創(chuàng)

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導讀

本文希望和你一起關注2020年初一股愈刮愈烈的“風”——邊緣計算正在風行。我將為你解讀一份關于邊緣計算的研究報告，由State of the Edge組織編寫的《邊緣計算狀態(tài)報告2020》。這是我最近閱讀的研究報告中，最為出眾的一份。

全文字數：3000字，閱讀時間：6分鐘

物女王：Pushing computing to the “EDGE”

這是我在【物女心經】專欄寫的第159篇文章。

本周，阿里達摩院發(fā)布《2020十大科技趨勢》，回想不久之前，Gartner也發(fā)布了2020年十大戰(zhàn)略技術趨勢。

兩家機構對未來的判斷有相近也有不同，本文并不想對這些趨勢進行對比和評價，而是希望和你一起關注2020年初一股愈刮愈烈的“風”——邊緣計算正在風行。

今天，我將為你解讀一份關于邊緣計算的研究報告，由State of the Edge組織編寫的《邊緣計算狀態(tài)報告2020》。

這是我最近閱讀的研究報告中，最為出眾的一份。State of theEdge雖由邊緣計算領域的公司和其他第三方機構創(chuàng)立，但其目標是進行不偏向任何企業(yè)，中立、客觀的市場研究。

《邊緣計算狀態(tài)報告2020》的重要調研結論包括：

邊緣計算是一個面向具體對象的解決方案，設備和架構都是為特定場景量身定制的。
4個關鍵因素推動了邊緣計算的發(fā)展：用戶對數據延遲容忍度的降低、數據量快速上升和帶寬不足的矛盾加劇、用戶對于數據處理成本的顧慮，以及用戶對明確數據擁有權、安全性和合規(guī)性需求的提升。
在未來10年內，全球將在邊緣IT基礎架構和數據中心等設施上，累計投入資本性支出CAPEX超過7,000億美元。這些設施和設備包括無線基站、路邊機柜，以及邊緣機房等。
邊緣計算的普及是一種全球性現(xiàn)象，目前亞太地區(qū)是規(guī)模最大的邊緣計算市場。

在這份69頁的報告中，提供了如下關鍵信息：

邊緣計算的定義與分類
邊緣計算的演進方向
邊緣計算的市場規(guī)模與細分市場預測

01 邊緣計算的定義與分類

當前的邊緣計算架構與具體的解決方案緊密相關，針對特定用例，邊緣計算往往采用專用的特殊設備和體系結構。邊緣層正在成為整個網絡結構中，可用性最高的部分。

關于邊緣計算，有幾個基本認識：

稱之為“邊緣”，并不代表其是邊緣化的或不重要的，恰恰相反，邊緣很重要。
邊緣并不是指絕對的事物，而是指相對位置。
有兩種重要的邊緣：設備邊緣和基礎設施邊緣。
計算將同時存在于邊緣和云平臺，他們之間的界線越來越難以劃分，未來不是云和邊緣，而是連成一片的邊緣云。

設備邊緣的例子包括：

獨立的邊緣設備，智能手機、可穿戴設備和智能網聯(lián)汽車。
網關設備，物聯(lián)網交換機、路由器等。
本地服務器。

基礎設施邊緣的例子包括：

蜂窩無線基站。
區(qū)域性的數據中心。
某些特定的中央機房。

報告中將邊緣計算定位為互聯(lián)網的第三幕。

1.第一幕是指最初的集中式互聯(lián)網網絡設施。

2.第二幕是指以區(qū)域數據中心和CDN內容分發(fā)網絡的形式部署的互聯(lián)網基礎結構。

3.第三幕是指我們當前需要建設的互聯(lián)網設施。為了滿足用戶對于數據安全性、實時性和成本方面的需求，很多企業(yè)正在建設本地化部署的邊緣網絡架構。

目前大家對于邊緣的認知和分類正在趨同。Linux基金會成立的LFEdge小組，負責組織和建立用于邊緣計算的開源框架，目前其中有7個項目，幾乎涵蓋邊緣計算生態(tài)系統(tǒng)的所有元素，關鍵項目包括Akraino Edge Stack、EdgeX Foundry和Project EVE等。

02 邊緣計算的演進方向

不要從今天開始做昨天的工作。邊緣計算意味著面向未來，對現(xiàn)有的基礎設施進行大量重構。采用新的網絡、新的方法、新的設備和新的架構打通萬物互聯(lián)的“最后一公里”。

邊緣計算的發(fā)展方向包括：

用機器的速度取代人的速度；
設備數量從百萬量級擴展到十億量級；
從固定架構進化到靈活架構；
提供綜合性的多維體驗。

1.用機器的速度取代人的速度；

以每小時60英里速度飛行的無人機，4秒內可以穿越整個足球場，100ms的延遲對它來說可能導致嚴重的災難。越來越多的設備和場景都對實時性提出了極高的要求，這會激發(fā)對于邊緣設備和網絡的需求。

2.設備數量從百萬量級擴展到十億量級；

我們生活的世界中有數十億部手機，未來我們將會擁有更多的智能汽車、智能插座、工業(yè)機器人、服務機器人…更不用提各種智能的基礎設施和攝像頭。這些設備都會連入網絡，它們會產生ZB量級的數據，以可控的成本快速的處理復雜度較高的大量數據，是邊緣計算需要解決的挑戰(zhàn)之一。

3.從固定架構進化到靈活架構；

開發(fā)者正在運用各種各樣的“虛擬抽象層”，在全球范圍內構建和部署應用程序。虛擬抽象理念的應用，提供了更高的便捷性、更經濟的協(xié)作方式，以及更高效的產品迭代。未來這種趨勢仍將持續(xù)，隨著自動化和云服務的發(fā)展，分布式架構的復雜性將被抽象層所屏蔽。

4.提供綜合性的多維體驗。

我們正在從一個靜態(tài)的二維互聯(lián)網，進化到一個場景豐富、體驗豐滿的數字世界。醫(yī)生需要復雜的實時反饋，遠程操控機器人進行手術；工人需要了解設備的當前信息，以便合理規(guī)劃生產決策；控制員需要及時了解無人機的位置信息，更好的提升工作質量。結合邊緣計算新方法，遠程控制、虛擬現(xiàn)實、位置服務等各種各樣原有的應用，都將被“重做一遍”。

聯(lián)想到此前Gartner曾經發(fā)布邊緣計算的技術炒作曲線，并且預測雖然過去幾年大約90%的數據采用集中式處理，但到2022年，75%的數據將通過邊緣分析和處理。這種數據處理的流動性，將伴隨有4大技術演進方向：

人工智能的實用性增強，從云端滲透到邊緣
物聯(lián)網設備的數量呈指數級增長
5G時代的快速到來
邊緣計算中心逐步克服分布式設施復雜性和單位成本經濟性的問題

03 邊緣計算的市場規(guī)模與細分市場預測

預計到2028年，在邊緣IT設施和數據中心的總體耗電量分布中，設備邊緣占比32%，基礎設施邊緣占比68%。一旦用戶建立了以邊緣平臺為核心的架構，基礎設施邊緣的增長有望實現(xiàn)加速。

到2028年，全球邊緣IT設施和數據中心的資本性支出CAPEX復合年增長率為35%，其中，基礎設施邊緣設備的CAPEX復合年增長率為42%，設備邊緣的復合年增長率為25%。

到2025年之后，基礎設施邊緣的CAPEX仍將持續(xù)增加，設備邊緣的CAPEX將會達到穩(wěn)定，并可能在2028年有所下降。

邊緣計算的主要應用領域和角色，包含以下11個類別：

通信網絡運營商（CNO），部署邊緣計算設備并支持其網絡升級。
企業(yè)IT，過去運行在云端的工作負載，將會逐步遷移到邊緣。
智能電網，基礎設施邊緣涵蓋發(fā)電、配電、傳輸、可再生能源、運營和維護等場景。
智慧城市，包含智慧建筑、智能交通和城市照明等場景。
智能制造，包括資產跟蹤、遠程操作、倉儲物流、自動化控制、診斷維護和安全實施等場景。
智能零售，包括數字標牌、店內體驗、鄰近營銷和供應鏈優(yōu)化等場景。
醫(yī)療保健，主要集中在醫(yī)院和診所。場景涵蓋連續(xù)的患者監(jiān)測，遠程患者護理、干預和手術，認知輔助，物理治療以及患者記錄管理等。
汽車行業(yè)，場景包括信息娛樂、交通管理、輔助和自動駕駛，以及運營和維護等。
居民消費者服務，其中包括用于信息娛樂、智能設備、安全性、生活輔助和能源管理的邊緣計算場景。
移動消費服務，具體應用包括游戲、媒體、娛樂、信息、社交、健康和健身、消息傳遞和互聯(lián)網通信等。
商用無人機（UAV），邊緣計算預計將針對幾種典型場景進行開發(fā)，包括：測繪測量、攝影測量以及3D數字高精建模。
其他，預計占邊緣計算市場總量的15%至20%。