边缘计算产业联盟白皮书

边缘计算产业联盟白皮书White Paper ofEdge Computing Consortium边缘计算Edge ComputingCONSORTIUM 引言全球数字化革命正在引领新一轮产业变革，行业数字化转型的浪潮正孕育兴起。边缘计算是在靠近物或数据源头的网络边缘侧，融合网络、计算、存储、应用核心能力的开放平台，就近提供边缘智能互联服务，满足行业数字化在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。为拉通“政产学研用”各方产业资源，促进边缘计算在各行业的数字化创新和行业应用落地，引领产业健康可持续发展，华为技术有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所、中国信息通信研究院、英特尔公司、ARM和软通动力信息技术（集团）有限公司联合倡议发起边缘计算产业联盟(EdgeComput-ingConsortium，缩写为ECC)。本白皮书重点阐述边缘计算产业趋势与关键挑战，介绍边缘计算定义与内涵，展示ECC产业联盟顶层设计与运作模式，制定边缘计算参考架构与技术框架，为联盟后续的发展提供方向指引。 目录引言1产业趋势与关键挑战12边缘计算定义32.1定义32.2边缘计算与云计算的协同32.3边缘计算的三个发展阶段33ECC联盟介绍43.1联盟发起初衰43.2ECC定位43.3ECC愿景43.4ECC宗旨43.5联盟顶层设计53.5.1“OICT”理念内涵：共识、共力、共赢53.5.2“政产学研用”协同63.5.3“五步走”联盟运作主线63.6联盟治理与组织架构73.6.1理事会73.6.2专家委员会83.6.3秘书处84参考架构104.1定义参考架构的必要性104.2边缘计算参考架构1.0104.2.1应用域114.2.2数据域114.2.3网络域124.2.4设备域125总结136附录：边缘计算典型应用场景146.1预测性维护146.2能效管理156.3智能制造167术语表188缩略语表19 边缘计算产业趋势与关键挑战ECONSORTIUN1：产业趋势与关键挑战全球数字化革命正在引领新一轮产业变革，行业数字化转型的浪潮正孕育起。这一波浪潮的显著特点是将“物”纳入智能互联，借助OT（OperationTechnolo-gy）与ICT（InformationandCommunicationTechnology）技术的深度协作与融合，大幅提升行业自动化水平，满足用户个性化的产品与服务需求，推动从产品向服务运营全生命周期转型，触发产品服务及商业模式创新，并对价值链、供应链及生态系统带来长远深刻的影响。今天，我们从航空业的预测性维护、公共事业领域的电梯智能运营、能源行业的智能抄表和物流行业的全流程跟踪等行业数字化应用中，可以深刻感受到：“物”的智能互联将无所不在，制造、能源、公共事业、交通、健康、农业等行业都将受到影响并发生深刻改变。当前以中国制造2025、北美的工业互联网和欧洲的工业4.0为代表的产业规划与实施正是这一趋势的直接体现。据IDC数据统计，到2020年将有超过500亿的终端与设备联网。未来超过50%的数据需要在网络边缘侧分析、处理与储存。在行业数字化转型的趋势下，智能互联的网络边缘侧面临如下挑战：·联接的海量与异构网络是系统互联与数据聚合传输的基石。伴随联接设备数量的剧增，网络运维管理、灵活扩展和可靠性保障面临巨大挑战。同时，工业现场长期以来存在大量异构的总线联接，多种制式的工业以太网并存，如何兼容多种联接并且确保联接的实时可靠是必须要解决的现实问题；·业务的实时性工业系统检测、控制、执行的实时性高，部分场景实时性要求在10ms以内。如果数据分析和控制逻辑全部在云端实现，难以满足业务的实时性要求；·应用的智能性业务流程优化、运维自动化与业务创新驱动应用走向智能，边缘侧智能能够带来显著的效率与成本优势。以预测性维护为代表的智能化应用场景正推动行业向新的服务模式与商业模式转型；1 边缘计算产业趋势与关键挑战·数据的优化当前工业现场存在大量的多样化异构数据，需要通过数据优化实现数据的聚合、数据的统一呈现与开放，以灵活高效地服务于边缘应用的智能：·安全与隐私保护安全横跨云计算和边缘计算，需要实施端到端防护。网络边缘侧由于更贴近万物互联的设备，访问控制与威胁防护的广度和难度因此大幅提升。边缘侧安全主要包含设备安全、网络安全、数据安全与应用安全。此外，关键数据的完整性、保密性大量生产或人身隐私数据的保护也是安全领域需要重点关注的内容。2 边绿计算边缘计算定义FECONSORTIUM2.边缘计算定义2.1 定义边缘计算是在靠近物或数据源头的网络边缘侧，融合网络、计算、存储、应用核心能力的开放平台，就近提供边缘智能服务，满足行业数字化在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。2.2边缘计算与云计算的协同边缘计算与云计算互相协同，共同使能行业数字化转型。云计算聚焦非实时、长周期数据的大数据分析，能够在周期性维护、业务决策支撑等领域发挥特长。边缘计算聚焦实时、短周期数据的分析，能更好地支撑本地业务的实时智能化处理与执行。此外，两者还存在紧密的互动协同关系。边缘计算既靠近执行单元，更是云端所需高价值数据的采集单元，可以更好地支撑云端应用的大数据分析；反之，云计算通过大数据分析优化输出的业务规则也可以下发到边缘侧，边缘计算基于新的业务规则进行业务执行的优化处理。2.3边缘计算的三个发展阶段伴随行业数字化转型进程的不断深入，在技术与商业的双重驱动下，边缘计算产业将持续走向纵深。总体上，边缘计算产业可以分为联接、智能、自治三个发展阶段：·联接主要实现终端及设备的海量、异构与实时联接，网络自动部署与运维，并保证联接的安全、可靠与互操作性。典型应用如远程自动抄表，电表数量达百万、千万级·智能边缘侧引入数据分析与业务自动处理能力，智能化地执行本地业务逻辑，大幅提升效率，降低成本。典型应用如电梯的预测性维护，通过电梯故障的自诊断和预警，大幅减少人工例行巡检的成本；·自治在人工智能等新技术使能下，边缘智能将得到进一步发展。边缘计算不但可以自主进行业务逻辑分析与计算，且可以动态实时地自我优化、调整执行策略。典型应用如无人工厂。3 边缘计算CONSORTUNECC联盟介绍3.ECC联盟介绍3.1联盟发起初衷边缘计算作为新兴产业应用前景广阔，产业同时横跨OT、IT、CT多个领域，且涉及网络联接、数据聚合、芯片、传感、行业应用多个产业链角色。为了全面促进产业深度协同，加速边缘计算在各行业的数字化创新和行业应用落地，华为技术有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所、中国信息通信研究院、英特尔公司、ARM和软通动力信息技术（集团）有限公司作为创始成员，联合倡议发起边缘计算产业联盟，致力于推动“政产学研用”各方产业资源合作，引领边缘计算产业的健康可持续发展。3.2ECC定位搭建边缘计算产业合作平台，推动OT和ICT产业开放协作，孵化行业应用最佳实践，促进边缘计算产业健康与可持续发展。3.3ECC愿景引领边缘计算产业蓬勃发展，深化行业数字化转型。3.4ECC宗旨产业协同，开放创新，示范推广，繁荣发展。4 边缘计算ECC联盟介绍ECONSORTIUNA3.5联盟顶层设计联盟推行OICT理念，推动“政产学研用”紧密握手，围绕“需求场景、参考架构、测试床、示范推广及产业合作”的联盟运作主线，切实开展联盟工作。政研产业政策引导产业链拉通，前沿技术与行业化工程应用研究，营造产业环境实施产业化落地学术思想对接推动标准化个个联盟运作主线O-CT理352测试床4用验证方案可用性，行业示范推广能源交通制造智慧城市电力物联车载物联设备预测性维护电梯物联、照明物联其他行业能源设备预测性维护视频监控边缘智能软件定义可重构制造楼宇能效管理、农业物联3.5.1“OICT”理念内涵：共识、共力、共赢“OICT”理念倡议OT、IT和CT各领域产业资源在充分融合与协同的基础上，本着“共识”、“共力”、“共赢”的合作精神，共同推进边缘计算产业联盟的健康发展。·产业合作，达成“共识”对边缘计算产业机会、产业方向、产业目标等达成共识，是OICT跨领域合作并开展联盟运作重要的基础，以确保各方工作方向的一致性。·技术合作，体现“共力”OT领域拥有行业设备的感测与控制技术积累，ICT领域拥有信息与通信技术领域的积累，通过广泛的技术合作并发挥各自特长，将有力支撑联盟在参考架构设计、各功能域技术实现路线、行业方案设计与实施等领域的执行落地。5 边缘计算ECC联盟介绍·商业合作，实现“共赢”行业数字化转型影响深远，商业机会不断涌现。通过OIC工良好协同与合理有序分工，共同把握商业机会，实现产业链各环节角色都能获益，实现商业共赢。3.5.2“政产学研用”协同构建紧密握手工作机制，推动“政产学研用”产业资源协同，引领边缘计算产业发展，践行行业数字化转型：·政产业政策引导，营造产业环境；·产产业链拉通，实施产业化落地：·学前沿技术与学术思想对接：·研行业化工程应用研究，推动标准化；·用测试验证方案可行性，行业示范推广。3.5.33“五步走”联盟运作主线①需求场景开展边缘计算应用需求分析，汇总行业信息，通过分析不同的边缘计算应用场景梳理出行业关键需求，输出技术架构；②参考架构统一语言，统一架构，实现水平分层解耦和对外开放。通过参考架构指引产业链上下游厂商的定位与分工，促进跨领域的产业协作和生态发展；6 边绿计算ECC联盟介绍EONSORTIUM③测试床开展边缘计算测试验证，推动技术产品及应用创新，促进产品互联互通等相关测试规范和标准的制定、测试用例沟通交流、各成员提供相关资源进行测试合作、测试活动推广等；④示范推广开展边缘计算的市场推广工作相关活动，促进联盟在市场拓展和品牌推广中形成合力，通过共同市场营销活动推广边缘计算的价值，提升业界关注度，促进行业市场空间的发展；③产业合作开展ECC与第三方标准组织、国际平台组织的交流与产业合作。3.6联盟治理与组织架构本联盟组织机构包括：理事会、专家委员会、专业工作组，理事会下设秘书处。理事会（执行机构）专家委员会秘书处（日常办事机构）需求与技术实验市场推广总体组标准组平台组与合作组3.6.1理事会：本联盟的最高权利机构，其主要职权：·负责联盟战略等重大工作的规划与执行；·提名、选举和任免理事长、副理事长、秘书长、副秘书长；7 边录计算ECC联盟介绍·决定专家委员会主任、副主任的聘任；·讨论、制订和决策联盟年度关键工作；·审议和决策工作组的设立、组织人选、工作组及会员提交的重大议案，并形成决议；·审议和决策联盟本年度财务预算草案和上年度财务决算草案，并决策本年度会员年费数额；·监督指导联盟秘书处工作，听取和审议秘书处工作报告；·审议和决策其他重要重大事项。3.6.2专家委员会成员（委员）由理事会避选和聘任，由国内外边缘计算相关行业知名的技术专家、管理专家、经济专家、政策研究专家等组成，其主要职权是：：为联盟的发展及重大事项决策提供专业咨询指导；·提出联盟重大研究立项建议，负责联盟重大项目的论证及评审等工作的技术把关；·为理事会的决策提供咨询建议；·为联盟成员提供专家和咨询建议。3.6.3秘书处作为日常办事机构，设立秘书长和副秘书长，实行理事长领导下的秘书长负责制。其主要职权是：·执行理事会的各项决议，负责组织、管理、协调联盟的各项工作；·负责会员大会和理事会会议的筹备和召开；8 边缘计算ECC联盟介绍OECONSORTIUM·起草联盟年度工作计划并组织实施；·负责联盟会员加入与退出申请的受理·负责组织对接联盟与政府、企业、其它机构等的项目合作；：协同市场推广与合作组，进行媒体宣传、展会推广、交流研讨等工作；·负责办理会员大会、理事会交办的其他事项。本联盟可以设立分支机构或代表机构，其工作应接受本联盟的管理和监督。6 边缘计算参考架构4.参考架构4.1定义参考架构的必要性·统一术语实现不同行业、不同厂商的语言统一。通过对边缘计算核心的共性问题，如网络联接、数据聚合与分析、安全与隐私保护等，达成概念与术语的统一，将为跨产业对话与合作奠定基础