牛麗敏

（中銀金融科技有限公司 上海市 200000）

通過將網(wǎng)絡計算資源放置在盡可能靠近終端即創(chuàng)建數(shù)據(jù)的位置，并將物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)絡以及此類小型設備的應用相關(guān)聯(lián)，以此實現(xiàn)處理和服務在數(shù)據(jù)源頭一側(cè)執(zhí)行，只將有用數(shù)據(jù)上傳到云端。所以相較于云計算，邊緣計算速度快，并且可以減緩到處理中心和存儲中心的昂貴長途連接。隨著5G 時代的到來和物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，越來越多的設備將加入邊緣計算，邊緣計算將迎來更大更廣的發(fā)展前景。

1 邊緣計算技術(shù)的特點

1.1 邊緣計算是一個以模型驅(qū)動的分布式架構(gòu)與平臺

在網(wǎng)絡邊緣化的智能化分布架構(gòu)以及平臺的背景下，邊緣計算能夠借助模型驅(qū)動智能化的能力（存儲、計算以及融合網(wǎng)絡等等）從而來保障自主化與協(xié)作化能力得到真正意義上的實現(xiàn)。不但如此，邊緣計算的部分網(wǎng)關(guān)也能夠通過其網(wǎng)絡連接與有關(guān)協(xié)議的互相轉(zhuǎn)換從而把網(wǎng)絡當中的物理世界以及數(shù)字世界連接起來，從而為其用戶提供更加輕量化的聯(lián)結(jié)管理、數(shù)據(jù)的及時分析和實踐運用管理功能。

（1）超低時延。大量的數(shù)據(jù)資料不用再去上傳到云端進行細致處理，這樣在很大程度上減少了網(wǎng)絡時延，從而使反饋更加的快速和準確，與此同時也改變了用戶的自身體驗，從而降低網(wǎng)絡在其他部分當中可能會發(fā)生的一些阻塞。

（2）高帶寬。因為邊緣數(shù)據(jù)中心非常接近信息源，能夠在本地實現(xiàn)較為簡便的數(shù)據(jù)資料處理，而且不用把所有的數(shù)據(jù)都上傳到云端當中，這也就使得核心網(wǎng)運輸壓力的下降，在一定程度上降低了網(wǎng)絡的堵塞，從而使得網(wǎng)絡的運輸效率也得到了很大的提升。

（3）高實時性的計算能力。邊緣數(shù)據(jù)中心作為數(shù)據(jù)的第一入口，能夠承擔起大量、異構(gòu)、以及多樣性的數(shù)據(jù)接入，主要負責的是簡單的業(yè)務處理，一定具備對其大量接入數(shù)據(jù)的實時探析處理能力。

（4）高安全可靠性。邊緣數(shù)據(jù)中心在得到數(shù)據(jù)之后，就能夠?qū)ζ鋽?shù)據(jù)進行加密之后在進行傳輸，這樣也提高了數(shù)據(jù)的安全性能。邊緣數(shù)據(jù)中心處理與傳輸可靠性能對其實時性業(yè)務非常的重要，而且對其用戶的體驗影響非常的明顯。

1.2 邊緣計算與云計算的能力協(xié)同性

支持多個網(wǎng)絡接口與協(xié)議、業(yè)務的實效性和確定性時延、安全隱私以及數(shù)據(jù)全面分析等特征，這些都是云計算很難滿足的要求。如果把邊緣計算的特征和云計算連接起來，就能夠真正的實現(xiàn)網(wǎng)絡、智能應用以及業(yè)務等各個方面的協(xié)同能力。

（1）邊緣計算行業(yè)的應用關(guān)鍵能力。假如把邊緣計算定位成為制造領(lǐng)域創(chuàng)造更大價值的產(chǎn)品，那么在智慧制造的背景下，邊緣計算除去云計算的先天化優(yōu)勢之外，也一定要具備關(guān)鍵能力與主要特征，切實保障在ICT 生態(tài)環(huán)境當中保障具有強大的生命特征與競爭力。

（2）5G 無線網(wǎng)絡。5G技術(shù)在網(wǎng)絡寬帶與傳輸時延飛躍式的提升會變成運營商進到行業(yè)市場當中的敲門磚。

（3）虛擬化電信網(wǎng)絡。虛擬化技術(shù)是電信網(wǎng)絡去擁抱IT技術(shù)的一項關(guān)鍵性產(chǎn)物，而且也算得上是計算時代先進生產(chǎn)力的一項重要代表技術(shù)，雖然說在底層技術(shù)實現(xiàn)層面網(wǎng)絡功能虛擬化和云計算相比較來說并沒有很明顯的技術(shù)優(yōu)勢差異，而是通過電信網(wǎng)絡能力的持久加持，虛擬化的電信網(wǎng)絡能夠給邊緣化計算業(yè)務帶來另一種別具特色的差異化競爭力，也就是說網(wǎng)絡能力逐漸朝向邊緣業(yè)務開放。

（4）部署形式靈活快速。行業(yè)市場的經(jīng)濟碎片化嚴重，而且在每一個子行業(yè)內(nèi)部生態(tài)環(huán)境當中都有自身的復雜歷史與競爭格局，企業(yè)的規(guī)模大小各不相同,對新技術(shù)的接受能力也有差異，而電信運營商作雖說身后有非常強大的資源與技術(shù)能力，而且有可能存在著政府政策的支撐，但初期一定是一個逐漸探索逐漸試錯的時期。

（5）行業(yè)能力屬性。既然說邊緣計算的基本目標是行業(yè)市場，那么對其行業(yè)的理解和專業(yè)能力的融合是運營商能夠提供出的差異化價值基本體現(xiàn)。從這個方面來看，運營商能夠從自身的網(wǎng)絡基礎建設、網(wǎng)絡演進過程當中所積累起來的系統(tǒng)化網(wǎng)絡建設以及業(yè)務開發(fā)經(jīng)驗當中得出更加寶貴的經(jīng)驗，并且適時的運用到行業(yè)的創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型過程當中，真正實現(xiàn)幫助企業(yè)在自身市場競爭當中奪得先機。所以，怎樣才能夠讓行業(yè)在最大程度上接受與采納這幾個因素所帶來的技術(shù)特性從而轉(zhuǎn)變成自身生產(chǎn)力的提升是邊緣計算在5G 當中能否成功的關(guān)鍵所在。

2 邊緣計算智慧制造應用的需求

2.1 運營方面

在運營方面能夠非常明確的指出目標行業(yè)以及清晰的運營模式基本思路。邊緣計算這一種更接近企業(yè)環(huán)境的電信網(wǎng)絡部署類型，給企業(yè)和運營商以及解決方案供應商三者之間的角色轉(zhuǎn)變帶來了許多合作類型的可能化。有許多企業(yè)由于降本增效的一定壓力使得在接受全新網(wǎng)絡技術(shù)的時候也必然要考慮到可接受的產(chǎn)出投入比。但是5G 與邊緣計算的采納對其很多傳統(tǒng)的企業(yè)來講沒有經(jīng)驗可以進行參考，所以運營商與電信產(chǎn)商更需要去主動的扮演領(lǐng)導者，從而真正發(fā)揮出來先鋒帶頭的重要作用。

2.2 目標市場方面

企業(yè)自身的準備狀況與對其新技術(shù)的接受程度息息相關(guān)。邊緣化計算對于很多傳統(tǒng)的企業(yè)來說都屬于技術(shù)革新，企業(yè)自身的技術(shù)準備也是一項非常重要的條件，這主要包括了企業(yè)自身的運行現(xiàn)狀與接受度。除此之外，較大規(guī)?；牟渴鹨材軌蛲ㄟ^這些視角去進行探析。

（1）覆蓋行業(yè)的廣度。處于起步初始時期的邊緣化計算網(wǎng)絡部署，第一步應該朝什么方向邁進、邁多大的步伐、網(wǎng)絡構(gòu)建的規(guī)模以及應該瞄準哪些行業(yè)等等問題都是在目前運營商所討論的一個焦點所在。

（2）豐富的應用場景，依據(jù)全球十大行業(yè)當中的二百多個例子的分析研究和匯總來講，單單從技術(shù)場景角度就可以分成9 大類的典型代表場景，各自都關(guān)系到很多實踐具體的行業(yè)基礎化領(lǐng)域，也有許多單獨的行業(yè)領(lǐng)域當中都包涵了許多的技術(shù)場景。各類場景對其網(wǎng)絡連接、軟件開放性以及網(wǎng)絡架構(gòu)等都向邊緣化的計算網(wǎng)絡提出來了更為嚴苛的要求，每個具有可落地能力的商用基本方案從推向社會市場的時間，對其網(wǎng)絡部署的需求等都有很多需要雙方一起驗證，并且還需要工作人員對推動的工作去進行完善。

2.3 技術(shù)方面

在技術(shù)方面需要去完善的邊緣化網(wǎng)絡技術(shù)構(gòu)架與可以商用化的邊緣計算業(yè)務基本平臺解決方案。

（1）在網(wǎng)絡的承載等方面來看，作為一種能夠配合邊緣化計算網(wǎng)絡組網(wǎng)的關(guān)鍵化系統(tǒng)功能之一，本地的分流基本技術(shù)更為詳細的功能實現(xiàn)完成機制依舊處于討論和制定的過程當中，在這些能力并沒有完全的得到規(guī)范化，并沒有得到完全的驗證前，跨地域的邊緣化計算協(xié)同依舊需要面對很大的挑戰(zhàn)。

（2）在對其業(yè)務場景的支持等方面來看，所制定的邊緣化計算網(wǎng)絡技術(shù)架構(gòu)需要和行業(yè)的實踐運用典型場景無縫合成，這些實踐的應用場景大致會分成兩類：一類是對其無線網(wǎng)絡環(huán)境較為敏感的業(yè)務，例如需要依靠5G 的高帶寬帶基本特征把業(yè)務實際數(shù)據(jù)快速上傳到邊緣云的計算環(huán)境，并且一定要能夠保障低時延的把計算結(jié)果傳送給接收方，例如智能工廠當中的機器人云端和遠程控制或者很多具有典型特征的Wi-Fi 替代方案需求等等。另一類是完全不依靠全新的無線傳輸技術(shù)，但是對其云化、集成化部署當中的計算資源有著硬需求的場景，例如，希望去減少終端設備成本的時候也提高用戶的體驗終端娛樂類業(yè)務。

（3）邊緣化計算網(wǎng)絡根據(jù)目標市場所決定，注定必將以輕量化的網(wǎng)絡架構(gòu)與管理模式得到企業(yè)客戶的歡迎與接受，而邁出這一步伐也恰好是充分發(fā)揮運營商網(wǎng)絡虛擬化效應的時候，當然，與此同時也正是對其NFV 架構(gòu)的實用性的實戰(zhàn)考核和驗證。

（4）邊緣計算的較大規(guī)模部署離不開全套功能具備完全的運營管理平臺以及相對應的管理化機制。邊緣化業(yè)務的管理模式和有關(guān)的管理系統(tǒng)的規(guī)范性制定從原本的ETSI MEC 與3GPP 的競爭，轉(zhuǎn)為目前基于國內(nèi)現(xiàn)實網(wǎng)絡情況與市場環(huán)境，綜合運營商自身的定位目標而歸置的PaaS 建設基本思路，是否能夠從此就能夠打開電信運營商計算自生態(tài)的基礎建設還需要我們靜候結(jié)果。

（5）除此之外，終端模組的成熟度和什么時候才能夠向社會市場批次供應也是一個非常關(guān)鍵的要素。有很多和邊緣化計算有很大關(guān)聯(lián)的行業(yè)應對其5G 終端，從而真正實現(xiàn)有關(guān)5G 功能的完整特征。

3 邊緣計算智慧制造的應用

3.1 智慧制造關(guān)注點

作為新進入者來說，運營商和設備商一定要對自身所進入的行業(yè)狀況有足夠的認知，所帶來的5G技術(shù)與邊緣計算的解決方案假如能夠直接切中企業(yè)的現(xiàn)實痛點，那么將會加快落地的進程，從而達到成功的進到新市場的基本目的。但是每一個行業(yè)都有著參差不同的差異，一定要對其目標市場有最基本的規(guī)劃設置，而且一定要針對其特定行業(yè)領(lǐng)域投入有效資源，選用深入企業(yè)內(nèi)部進行實地調(diào)查的分析方式找到最佳切入點。本篇文章也對其制造業(yè)的典型痛點進行了簡要淺析，其他的各個行業(yè)都有著自身的痛點難處，應該作為其邊緣計算部署當中需要著重關(guān)注的層面。換句話來講的話，假如沒有辦法提出針對其具體企業(yè)痛點的技術(shù)與方案，只是簡單的停留在通用網(wǎng)絡連接能力提供者的基本角色，那么在5G 持續(xù)被管道化的最終結(jié)果依舊很難避免。

3.2 智慧制造部署形式

邊緣云在行業(yè)當中的落地也存在著很多種類型的部署形式。每一個最終落地的網(wǎng)絡組網(wǎng)架構(gòu)設計都應該和業(yè)務基本需求、運營模式、商業(yè)模式以及管理模式相對應，總結(jié)歸納出來了以下三大種類型較為典型的網(wǎng)絡部署模式。

（1）企業(yè)私網(wǎng)。完整的電信網(wǎng)絡分布到企業(yè)的環(huán)境當中提供端的網(wǎng)絡基礎覆蓋，這樣能夠在最大程度上保障企業(yè)數(shù)據(jù)以及網(wǎng)絡環(huán)境的隔離與獨立性，但是也對企業(yè)自身的網(wǎng)絡管理能力提出了更高的要求。

（2）企業(yè)專網(wǎng)。把用戶面網(wǎng)關(guān)部署到企業(yè)現(xiàn)場附近，而核心網(wǎng)以及其他網(wǎng)元部署到電信網(wǎng)的上層節(jié)點，這種模式不但能夠保持其運營商對網(wǎng)絡的統(tǒng)一化管理，而且也因為其用戶面的下沉也滿足了數(shù)據(jù)不出廠的基本安全訴求，尤其是對技術(shù)支撐能力極其有限的企業(yè)并不會有較高的維護以及管理技術(shù)要求。

（3）網(wǎng)絡切片組網(wǎng)。5G 架構(gòu)下的網(wǎng)絡切片組網(wǎng)模式。這種模式需要運營商對其目標社會市場進行判斷以及相對應的網(wǎng)絡資源進行部署和規(guī)劃，尤其是對其邊緣計算節(jié)點的分布以及規(guī)模的規(guī)劃能力提出來了更高的要求。這也算得上是目前需要設備商和運營商所一起努力解決的一項重點工作。

3.3 智慧制造管理模式

在目前看來，邊緣計算節(jié)點管理模式的焦點問題是把這個邊緣云管理納進較為統(tǒng)一的NFV 業(yè)務編排管理范疇當中，而且為其維持一種相對來說較為獨立的一套管理系統(tǒng)。一定要充分的考慮到不同行業(yè)客戶的基本IT 化能力水平、基本管理模式和邊緣節(jié)點的建設方基本管理訴求，從而提供分層分級的運營管理方法。對其不一樣的工業(yè)運用需求來講，如果先從SLA（服務等級協(xié)議）要求并不高的實踐應用場景入手的話，就要等到技術(shù)與合作一起成熟了之后，然后逐漸的進到較為關(guān)鍵化的運用領(lǐng)域?？偠灾?，邊緣節(jié)點的管理模式應該要在“不應該帶給企業(yè)不相稱的管理難度與成本增加”的原則背景之下為運營商邊緣網(wǎng)絡能力提供一些科學合理的管理以及運營能力的基本實現(xiàn)。

4 結(jié)束語

總之，隨著5G 時代的到來，邊緣計算也將迎來快速發(fā)展。在智慧制造領(lǐng)域，突破傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理模式、提高生產(chǎn)效率和應急能力、動態(tài)調(diào)整資源等。響應速度快，并且可以減緩到處理中心和存儲中心的昂貴長途連接，邊緣計算優(yōu)勢明顯。但也要綜合考慮安全性。隨著數(shù)據(jù)在邊緣收集和分析，如果被利用，可能會危及其他設備的安全；其次，還要確保邊緣設備不會成為單一故障點，這一點在制造業(yè)尤其重要。這就需要網(wǎng)絡架構(gòu)師需要構(gòu)建冗余并提供故障轉(zhuǎn)移應急措施，已避免主節(jié)點發(fā)生故障時造成的嚴重停機。