中國信息通信研究院 劉陽

2014年，歐洲電信標準化協會成立移動邊緣計算標準化工作組（MEC）；2015年，思科、ARM、戴爾、英特爾、微軟、普林斯頓大學等機構聯合發起成立開放霧計算聯盟（OFC）；2016年，華為、沈自所、中國信通院、英特爾、ARM、軟通動力等機構聯合發起成立邊緣計算產業聯盟（ECC）。一時間風起云涌，從通信行業、互聯網行業到工業行業，無不津津樂道于談論邊緣計算。但究竟什么是邊緣計算？一時間眾說紛紜。

一種新模式新業務

實際上，邊緣計算是一種新的生態模式，通過在網絡邊緣側匯聚網絡、計算、存儲、應用、智能等五類資源，提高網絡服務性能、開放網絡控制能力，從而激發類似于移動互聯網的新模式新業態。邊緣計算的技術理念與特定網絡接入方式無關，可以適用于固定互聯網、移動通信網、消費物聯網、工業互聯網等不同場景，形成各自的網絡架構增強。這一概念最早可以追溯到2003年，AKAMAI與IBM開始合作在WebSphere服務器上提供基于邊緣的服務。但實際上邊緣計算引發這一輪新的浪潮是內因外力聯合推動的結果。

內因是云計算的中心化能力在網絡邊緣存在諸多不足。一是計算能力不足，線性增長的集中式云計算能力無法匹配爆炸式增長的海量邊緣數據；二是傳輸能力不足，傳輸帶寬負載急劇增加造成較長網絡延遲，難以滿足控制類數據、實時數據傳輸需求；三是安全能力不足，云計算的安全與應用軟件、平臺、操作系統、多段網絡、權限管理等多方面因素有關，邊緣數據安全隱私受到極大關注；四是能源消耗較大，邊緣設備傳輸數據到云平臺消耗較大電能，從云平臺獲取數據到設備現場也需要二次消耗電能。

外因是數字經濟與實體經濟結合的需求進一步旺盛。一是消費物聯網發展迅速，隨著網絡覆蓋的擴大、帶寬的增強、資費的下降，萬物互聯觸發了新的數據生產模式和消費模式；二是工業互聯網蓬勃興起，實現IT技術與OT技術的深度融合迫切需要在工廠內網絡邊緣處加強網絡、數據、安全體系建設。

三大陣營發揮各自優勢

互聯網企業希望以消費物聯網為主要陣地，試圖將公有云服務能力擴展到邊緣側。微軟公司發布“Azure IoT Edge”等邊緣側產品，并為Azure云服務增強流數據分析能力；亞馬遜公司發布“AWS Greengrass”邊緣側軟件，將AWS云服務無縫擴展至設備。

工業企業希望以工業互聯網為主要陣地，試圖發揮自身工業網絡連接和工業互聯網平臺服務的領域優勢。國際上，德國西門子公司發布“MindConnect Nano”、“MindConnectIoT2040”等兩款工業網關設備，可以支持諸如 OPC UA 或 S7 等不同工業網絡通信協議；美國GE公司通過Predix平臺的邊緣側設備“PredixMachine”為邊緣計算提供數據總線服務，并與Predix平臺協同工作。國內，航天云網推出一款連接INDICS工業互聯網平臺的工業物聯網網關“SmartIoT”產品，提供采集、轉換、處理和傳輸不同廠商品牌工業設備數據、工廠OT組網和通信協議轉化等功能；樹根互聯推出“根-云盒”，包括實現設備認證鑒權和確保合法設備接入平臺的物聯盒、實現設備和根云M2M平臺對接的物聯模塊、實現本地設備數據匯聚的物聯網關等。

通信企業以邊緣計算為契機，希望盤活網絡連接設備的剩余價值，開放接入側網絡能力，挺進消費物聯網和工業互聯網陣地。思科作為開放霧計算聯盟（OFC）的牽頭發起單位，從戰略高度規劃了邊緣計算/霧計算的整體框架，包括發布Cisco 829工業路由器等面向智能制造或物聯網場景的邊緣側專用網絡硬件設備，利用軟件定義等技術打造IOx應用框架重組邊緣側能力，推出“Fog director”產品系統性管理邊緣計算應用服務，依托DevNet開發者社區提供API、SDK等培育產業生態。華為作為邊緣計算產業聯盟（ECC）的牽頭發起單位，發布輕量計算系統和融合網關設備，推動面向制造業應用場景的實時以太網TSN技術，逐步形成邊緣計算整體解決方案。

兩種推進方式趨向統一

盡管業界普遍對邊緣計算在消費物聯網、工業互聯網等領域發揮重大作用寄予了厚望，但打造邊緣計算產業生態不可能一蹴而就，主要存在以下六個方面的挑戰：

體系架構亟須統一。盡管目前來看，針對固定互聯網、移動通信網、消費物聯網、工業互聯網等不同網絡接入和承載技術中，邊緣計算的技術實現上存在一定差異，但整體來看，邊緣計算的技術理念都是強調系統的通用性、網絡的實時性、應用的智能性、服務的安全性，需要構建統一的體系架構進行頂層設計指導。

技術理論尚未成熟。研究邊緣計算技術的最新進展，關鍵是要回答三個問題：一是究竟邊緣節點在哪里，二是究竟會出現什么新事物，三是需要什么樣的新技術來支撐。目前來看，能否基于軟件定義、虛擬化、服務化等關鍵技術打造一個支撐邊緣計算理念的通用型操作系統，部署在設備、網關或者邊緣數據平臺等不同位置，還需要加強基礎研發和試驗驗證。

產業推進難度很大。從實施角度看，行業設備專用化，各行業差異大，過渡方案能否平滑升級、新技術方案能否為企業接受還需考驗；從產業角度看，工業互聯網、物聯網技術方案碎片化，跨廠商的互聯互通和互操作一直是很大的挑戰，邊緣計算需要跨越計算、網絡、存儲等多方面進行長鏈條的技術方案整合，難度更大。

商業模式有待研究。邊緣計算平臺由于在部署時將服務下移，計算、網絡、存儲、應用、智能在邊緣側進行本地化提供，對于現有的網絡運營商服務體系，需要重新設計計費規則。同時，由于相關技術研發、標準化工作涉及較多的利益相關方，還需要互聯網企業、通信設備企業、通信運營商、工業企業等多方共同努力和積極探索。

安全隱私存在挑戰。邊緣計算希望培育的邊緣側應用生態可能存在一些不受信任的終端及移動邊緣應用開發者的非法接入問題。因此需要在用戶、邊緣節點、邊緣計算服務之間建立新的訪問控制機制和安全通信機制，以保證數據的機密性和完整性、用戶的隱私性。

價值創新存在風險。邊緣側實現增值服務與價值創新的關鍵在于數據的分析和應用、能力的開放和協同，但不同產業的知識背景差異將帶來協作上的挑戰，人工智能等新技術在行業應用還是早期探索階段，有不確定風險。