★邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟 史揚(yáng)，劉梅剛

邊緣計(jì)算已來，助力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

★邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟 史揚(yáng)，劉梅剛

邊緣計(jì)算是在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，融合網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用核心能力的開放平臺(tái)，就近提供邊緣智能服務(wù)，滿足行業(yè)數(shù)字化在敏捷聯(lián)接、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的關(guān)鍵需求。

1 產(chǎn)業(yè)趨勢與關(guān)鍵挑戰(zhàn)

全球數(shù)字化革命正在引領(lǐng)新一輪產(chǎn)業(yè)變革，行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮正孕育興起。這一波浪潮的顯著特點(diǎn)是將“物”納入智能互聯(lián)，借助OT（Operation Technology）與ICT（Information and Communication Technology）的深度協(xié)作與融合，大幅提升行業(yè)自動(dòng)化水平，滿足用戶個(gè)性化的產(chǎn)品與服務(wù)需求，推動(dòng)從產(chǎn)品向服務(wù)運(yùn)營全生命周期轉(zhuǎn)型，觸發(fā)產(chǎn)品服務(wù)及商業(yè)模式創(chuàng)新，并對價(jià)值鏈、供應(yīng)鏈及生態(tài)系統(tǒng)帶來長遠(yuǎn)深刻的影響。

今天，我們從航空業(yè)的預(yù)測性維護(hù)、公共事業(yè)領(lǐng)域的電梯智能運(yùn)營、能源行業(yè)的智能抄表和物流行業(yè)的全流程跟蹤等行業(yè)數(shù)字化應(yīng)用中，可以深刻感受到：“物”的智能互聯(lián)將無所不在，制造、能源、公共事業(yè)、交通、健康、農(nóng)業(yè)等行業(yè)都將受到影響并發(fā)生深刻改變。當(dāng)前以《中國制造2025》、北美的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和歐洲的“工業(yè)4.0”為代表的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃與實(shí)施正是這一趨勢的直接體現(xiàn)。

據(jù)IDC數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2020年將有超過500億的終端與設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。未來超過50%的數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)分析、處理與儲(chǔ)存。在行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的趨勢下，智能互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)面臨如下挑戰(zhàn)：

·聯(lián)接的海量與異構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)是系統(tǒng)互聯(lián)與數(shù)據(jù)聚合傳輸?shù)幕０殡S聯(lián)接設(shè)備數(shù)量的劇增，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理、靈活擴(kuò)展和可靠性保障面臨巨大挑戰(zhàn)。同時(shí)，工業(yè)現(xiàn)場長期以來存在大量異構(gòu)的總線聯(lián)接，多種制式的工業(yè)以太網(wǎng)并存，如何兼容多種聯(lián)接并且確保聯(lián)接的實(shí)時(shí)可靠是必須要解決的現(xiàn)實(shí)問題；

·業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性

工業(yè)系統(tǒng)檢測、控制、執(zhí)行的實(shí)時(shí)性高，部分場景實(shí)時(shí)性要求在10ms以內(nèi)。如果數(shù)據(jù)分析和控制邏輯全部在云端實(shí)現(xiàn)，難以滿足業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性要求；

·應(yīng)用的智能性

業(yè)務(wù)流程優(yōu)化、運(yùn)維自動(dòng)化與業(yè)務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)應(yīng)用走向智能，邊緣側(cè)智能能夠帶來顯著的效率與成本優(yōu)勢。以預(yù)測性維護(hù)為代表的智能化應(yīng)用場景正推動(dòng)行業(yè)向新的服務(wù)模式與商業(yè)模式轉(zhuǎn)型；

·數(shù)據(jù)的優(yōu)化

當(dāng)前工業(yè)現(xiàn)場存在大量的多樣化異構(gòu)數(shù)據(jù)，需要通過數(shù)據(jù)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的聚合、數(shù)據(jù)的統(tǒng)一呈現(xiàn)與開放，以靈活高效地服務(wù)于邊緣應(yīng)用的智能；

·安全與隱私保護(hù)

安全橫跨云計(jì)算和邊緣計(jì)算，需要實(shí)施端到端防護(hù)。網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)由于更貼近萬物互聯(lián)的設(shè)備，訪問控制與威脅防護(hù)的廣度和難度因此大幅提升。邊緣側(cè)安全主要包含設(shè)備安全、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全與應(yīng)用安全。此外，關(guān)鍵數(shù)據(jù)的完整性、保密性，大量生產(chǎn)或人身隱私數(shù)據(jù)的保護(hù)也是安全領(lǐng)域需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。

2 邊緣計(jì)算助力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

面對這些挑戰(zhàn)，產(chǎn)業(yè)呼喚新的產(chǎn)業(yè)技術(shù)和解決方案，邊緣計(jì)算順勢興起。邊緣計(jì)算是在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，融合網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用核心能力的開放平臺(tái)，就近提供邊緣智能服務(wù)，滿足行業(yè)數(shù)字化在敏捷聯(lián)接、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的關(guān)鍵需求。

邊緣計(jì)算行業(yè)應(yīng)用場景豐富，產(chǎn)業(yè)價(jià)值突出。目前已經(jīng)在制造、能源、公共事業(yè)、交通、健康、農(nóng)業(yè)等行業(yè)開始成功商用。預(yù)測性維護(hù)、能效管理、智能制造是邊緣計(jì)算典型的行業(yè)應(yīng)用場景，支撐行業(yè)商業(yè)模式創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品向服務(wù)的價(jià)值延伸，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和服務(wù)的定制化與智能化。

以預(yù)測性維護(hù)應(yīng)用場景為例，傳統(tǒng)的維護(hù)方式主要是事后維護(hù)和預(yù)防性維護(hù)，事后維護(hù)會(huì)導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷，而預(yù)防性維護(hù)采用人工例行檢修，導(dǎo)致維護(hù)成本大幅度上升。目前，全球有超過1500萬部電梯在網(wǎng)運(yùn)行，電梯維保和售后服務(wù)正成為電梯行業(yè)的“新藍(lán)?！保絹碓蕉嗟碾娞輳S商轉(zhuǎn)向整合產(chǎn)業(yè)鏈、依靠維保服務(wù)增加企業(yè)收入，但電梯通過事后維護(hù)和預(yù)防性維護(hù)的成本很高，且首次維護(hù)成功率低于20%。為實(shí)現(xiàn)商業(yè)模式創(chuàng)新，電梯廠商必須通過數(shù)字化改造提升運(yùn)維效率、降低運(yùn)維成本。通過引入邊緣計(jì)算，可以助力電梯廠商從傳統(tǒng)的預(yù)防性維護(hù)升級到新一代實(shí)時(shí)預(yù)測性維護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品向服務(wù)的價(jià)值延伸：

·預(yù)測性維護(hù)，降低維護(hù)成本

以電梯為例，基于電梯內(nèi)大量的傳感器，可以對電梯運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)感知。通過本地的邊緣計(jì)算融合網(wǎng)關(guān)可以提供數(shù)據(jù)分析能力，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在故障。同時(shí)提供本地存活，一旦與云端聯(lián)接故障，數(shù)據(jù)可以本地保存，聯(lián)接恢復(fù)后，本地收斂數(shù)據(jù)自動(dòng)同步到云端，確保云端可以對每部電梯形成完整視圖。

同時(shí)采用預(yù)測性維護(hù)可以減少維護(hù)工作量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度；提高設(shè)備的可靠性，延長設(shè)備的使用壽命；提高設(shè)備的利用率，減少維修費(fèi)用，從而降低維護(hù)成本，提高企業(yè)的綜合競爭力。

·安全保障

提供覆蓋終端、網(wǎng)關(guān)芯片、網(wǎng)關(guān)OS、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)的多重安全保護(hù)。

·產(chǎn)品向服務(wù)的延伸

可以幫助電梯廠家研發(fā)改善產(chǎn)品質(zhì)量、售后提升服務(wù)滿意度；可以開放給樓宇物業(yè)等，幫助提供緊急救援等服務(wù)；可以為廣告廠商等提供媒資傳播平臺(tái)。

3 邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟搭建產(chǎn)業(yè)合作平臺(tái)

邊緣計(jì)算作為新興產(chǎn)業(yè)應(yīng)用前景廣闊，產(chǎn)業(yè)同時(shí)橫跨OT、IT、CT多個(gè)領(lǐng)域，且涉及網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接、數(shù)據(jù)聚合、芯片、傳感、行業(yè)應(yīng)用多個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈角色。為了全面促進(jìn)產(chǎn)業(yè)深度協(xié)同，加速邊緣計(jì)算在各行業(yè)的數(shù)字化創(chuàng)新和行業(yè)應(yīng)用落地，華為技術(shù)有限公司、中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所、中國信息通信研究院、英特爾公司、ARM和軟通動(dòng)力信息技術(shù)（集團(tuán)）有限公司作為創(chuàng)始成員，聯(lián)合倡議發(fā)起邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(Edge Computing Consortium，縮寫為ECC) 。

聯(lián)盟以“OICT”理念倡議 OT、IT和CT各領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)資源在充分融合與協(xié)同的基礎(chǔ)上，本著“共識(shí)”、“共力”、“共贏”的合作精神，致力于推動(dòng)“政產(chǎn)學(xué)研用”各方產(chǎn)業(yè)資源合作，共同推進(jìn)邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的健康發(fā)展，孵化行業(yè)應(yīng)用最佳實(shí)踐，促進(jìn)邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)健康與可持續(xù)發(fā)展。

邊緣計(jì)算參考架構(gòu)

為了統(tǒng)一術(shù)語、統(tǒng)一架構(gòu)和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)合作，邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布了邊緣計(jì)算參考架構(gòu)1.0，包含4個(gè)功能域：

· 應(yīng)用域：基于設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)功能域提供的開放接口，實(shí)現(xiàn)邊緣行業(yè)應(yīng)用，支撐邊緣業(yè)務(wù)運(yùn)營；

· 數(shù)據(jù)域：提供數(shù)據(jù)優(yōu)化服務(wù)，包括數(shù)據(jù)的提取、聚合、互操作、語義化以及分析與呈現(xiàn)的全生命周期服務(wù)，并保障數(shù)據(jù)的安全與隱私性；

· 網(wǎng)絡(luò)域：為系統(tǒng)互聯(lián)、數(shù)據(jù)聚合與承載提供聯(lián)接服務(wù)；

· 設(shè)備域：通過貼近或嵌入傳感、儀表、機(jī)器人和機(jī)床等設(shè)備的現(xiàn)場節(jié)點(diǎn)，支撐現(xiàn)場設(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的智能互聯(lián)及智能應(yīng)用。

行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的號(hào)角已經(jīng)吹響，邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟致力于成為產(chǎn)業(yè)協(xié)同的平臺(tái)、開放與創(chuàng)新的平臺(tái)、行業(yè)踐行與示范的平臺(tái)，希望更多的產(chǎn)業(yè)伙伴攜手推動(dòng)邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)的健康與可持續(xù)發(fā)展，共建邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)未來。