5G时代的多元化应用催生了边缘计算的快速发展

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文章来源：IT之家。

随着物联网规模的快速增长，集中式的数据存储和处理模式将面临困难的瓶颈和压力。此时，在产生数据的网络边缘附近提供数据处理能力和服务，将是ICT产业发展的下一个重要推动力。

因此，边缘计算的概念应运而生。边缘计算已经成为物联网新兴应用的支撑平台，现在是大势所趋。本文旨在介绍边缘计算与云计算的关系、基本特征和属性、参考架构、主要应用场景及其在5G通信中的作用。

首先，边缘计算和云计算形成互补关系。

根据欧洲电信标准协会(ETSI)的定义，多址边缘计算是一个集成网络、计算、存储、应用等核心能力的开放平台。在人、物或数据源头附近的网络边缘侧，就近提供边缘智能服务，满足行业数字化在敏捷连接、实时服务、数据优化、应用智能、安全隐私保护等方面的关键需求。它可以作为连接物理世界和数字世界的桥梁，实现智能资产、智能网关、智能系统和智能服务。

有了云计算，为什么还需要边缘计算？主要原因如下：1)网络带宽和计算吞吐量成为云计算的性能瓶颈；2)物联网时代数据量的快速增长对数据安全提出了更高的要求；3)终端设备产生海量“小数据”，需要实时处理。

如果说“云计算”能实现的是大而全，那么“边缘计算”则更“小而美”。从数据源出发，可以以“实时、快速”的方式补充“云计算”的应用。对比两者，云计算侧重于非实时、长周期数据的大数据分析，可为业务决策支持提供依据；边缘计算侧重于对实时和短周期数据的分析，能够更好地支持本地服务的实时智能处理和执行。

二、边缘计算的基本特征和属性。

参考边缘计算联盟(ECC)和工业互联网联盟(AII)在2018年底发布的白皮书中对边缘计算的定义，边缘计算作为连接物理世界和数字世界的桥梁，具有连接性、约束性、分布性、汇聚性和数据首入口等基本特征和属性。

连通性：连通性是边计算的基础。连接物理对象的多样性和应用场景的多样性要求边缘计算具有丰富的连接功能。互联互通需要充分借鉴吸收网络领域的先进研究成果，同时考虑与现有各种工业总线的互联、互通和互通。

数据第一入口：边缘计算作为从物理世界到数字世界的桥梁，是数据的第一入口，拥有大量实时完整的数据，可以基于数据的全生命周期进行管理和价值创造，将更好地支持预测性维护、资产管理、效率提升等创新应用；同时，作为数据的第一入口，边缘计算也面临着数据的实时性、确定性、完整性、准确性和多样性等挑战。

制约因素：边缘计算产品需要适应工业现场相对恶劣的工作条件和运行环境。在工业互联场景中，对边缘计算设备的功耗、成本和空间也提出了要求。边缘计算产品需要通过软硬件进行集成和优化，以适应各种约束，支持行业数字化多元化场景。

分布式：边缘计算的实际部署自然是分布式的。这需要边缘计算来支持

融合：OT与ICT的融合是行业数字化转型的重要基础。边缘计算作为“OICT”集成和协作的关键承载者，需要在连接、数据、管理、控制、应用和安全等方面支持协作。

一般来说，云计算侧重于非实时、长周期数据的大数据分析，可以为业务决策支持提供依据。边缘计算侧重于对实时和短周期数据的分析，能够更好地支持本地服务的实时智能处理和执行。下面将介绍边缘计算联盟提出的边缘计算参考架构，以及边缘计算的主要应用场景。

三是边缘云协同的整体参考架构。

为了支持上述边缘云的协同能力和内涵，需要相应的参考架构和关键技术。参考体系结构需要考虑以下因素：连接性、信息特征和资源限制。

根据以上考虑，边缘云协同的整体参考架构应该包括以下模块和能力：(1)边缘端：基础设施能力、边缘平台能力、管理和安全能力、应用和服务能力。(2)云：平台能力和边缘开发测试云。

第四，边缘计算的主要应用场景。

从价值市场细分的维度来看，边缘计算可以分为三类：电信运营商边缘计算、企业和物联网边缘计算、工业边缘计算。

围绕上述三类边缘计算，ICT、OT、OTT、电信运营商等行业主要参与者基于自身优势构建相关能力，布局边缘计算，形成了目前边缘计算的六大主要业务形态：物联网边缘计算、工业边缘计算、智能家居边缘计算、广域接入网边缘计算、边缘云、多接入边缘计算(MEC)。

物联网边缘计算主要由电信运营商组成，即

工业边缘计算主要由OT厂商提供，典型的解决方案如西门子Industrial Edge、和利时HoliEdge等。

智慧家庭边缘计算主要围绕智慧家庭网络、智慧家居、智慧家庭安防等场景，使能家庭内的网络、家电、家具等智能化，改进和提升用户体验，深度挖掘并匹配家庭客户需求与价值。

广域接入网络边缘计算主要为企业客户提供灵活弹性的广域网络接入能力(WAN)，自动识别区分企业客户的不同业务流，并自动匹配相应的服务质量保障(QoS);同时支持按需的网络增值业务自动化部署。

边缘云主要是由公有云服务商提供，一般作为其云服务在边缘侧的延伸，同时具备实时响应、离线运行等能力，从而延伸云服务的覆盖领域和范围。

多接入边缘计算(MEC)提供了一个新的生态和价值链。MEC使能电信运营商可以在网络边缘分流业务;向第三方应用及服务开放边缘网络能力。

五、边缘计算在5G通信中的作用

5G时代的多元化应用催生了边缘计算的快速发展，传统的数据中心将向边缘侧延伸，边缘计算将加速ICT融合落地。

5G通信时代中边缘计算的第一个重要作用是通过部署边缘计算服务器满足催生的边缘侧增量需求。

在万物互联的5G智能化时代，如果仅采用中心云计算模式(中心云)，已经不能满足高效地处理网络边缘端所产生的海量数据。因此分布在网络边缘端，提供实时数据处理、分析决策的小规模云数据中心的边缘云和边缘计算服务器显得尤其重要。

5G通信时代中边缘计算的第二个重要作用是通过新的网络拓扑架构——核心网下沉和边缘数据中心满足5G超低时延、大带宽和海量连接的需求。

边缘计算的第三大重要作用是通过部署边缘云和多接入边缘计算快速带动这些重要应用领域的发展。

边缘计算具有聚焦实时、短周期数据的分析能力，能更好地支撑本地业务的实时智能化处理与执行。作为数据的第一入口能够实时、安全、高效地处理工业自动化中的低延时数据处理要求，是能够同时满足5G和智能制造发展需求的关键核心技术。

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