边缘计算服务平台

边缘计算服务平台是指在靠近物或数据源头的网络边缘侧，融合计算、网络、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。边缘计算服务平台是基于云原生技术构建的边云协同操作系统，可运行在大量异构边缘设备 上，并以轻量化的方式将丰富的AI、数据分析、中间件等应用从云端部署到边缘，满足用户对智能应用边云协同的业务诉求。边缘计算服务平台是在靠近物或数据源头的一侧，综合了网络、计算、存储、应用等核心能力的开 放平台。在边缘计算环境下，数据具有异构性且数据量较大，数据处理的应用程序具有多样性，不同应用程序所关联的计算任务又不尽相同，对于计算任务的管理具有较大的复杂性，而简单的中间件软件结构无法有效保证计 算任务可行性、应用程序的可靠性以及资源利用的最大化。同时，面向不同应用或场景的边缘计算系统所要实现 移动边缘计算（MEC）的额概念由2014年欧洲电信标准协会提出，即移动边缘计算通过将网络控制、计算和存储能力带到网络边缘，从而实现有效减少用户延迟并拓展云计算的环境感知能力。MEC节点通常位于大型基站或无线网络控制器处，与用户处于同一无线区域网（Radio Area Network，RAN）。移动边缘计算内部框架是“网络—主机—系统”三层结构。MEC的应用场景包括：与网络连接和网络能力开放相关的本地边缘服务、边缘就近处理节省回传带宽降低时延的视频边缘服务和面向终端的计算迁移降低终端成本的边缘辅助计算服务等。目前国内三大运营商均开展了MEC试点部署，其业务包括LTE移动虚拟专网、车联网、边缘缓存、室内定位等。 移动边缘计算平台 雾计算将计算、通信、控制、存储资源和服务分配给用户或分布在靠近用户的设备与系统上，从而将云计算扩展到网络边缘，相比MEC和微云来说，雾计算侧重点在物联网（IoT）的应用方面。根据开放雾计算联盟资料，雾计算是一个高度虚拟化的平台，可在终端设备和传统云计算数据中心之间提供计算、存储和网络服务，但通常位于网络边缘。雾计算实现了不同通信协议层和不同通信协议设备间的通信。因此，雾计算支持各种不同类型的基础设施，包括且不限于路由器，交换机，无线控制器，网关等设备。但是，丰富的设备支持导致雾计算平台的调度、运维和部署的难度增加。 边缘计算服务平台分类 雾计算平台 微云平台是将移动计算平台和云计算结合起来的边缘计算体系架构，是位于“移动终端——微云——云”三层架构中的中间层，其处在移动终端和云平台之间，是被部署在网络边缘、具有移动性的小型数据中心。微云平台主要用于类似车辆网场景下的移动性增强，能为移动设备提供丰富的计算资源，甚至在飞机和车辆上直接运行。微云旨在将云部署到离用户更近的地方，是轻量级的MEC，从理论上更接近用户。微云平台具有：快速配置、不同微云之间的虚拟机切换以及微云发现等特点，由于微云主要是针对移动场景而设计的，因此会面临用户终端移动性带来的连接高度动态化问题，因此必须具备灵活的快速配置能力。 微云平台 未来与云端计算融合是发展趋势，也是5G网络发展的重要技术路径 边缘计算具有云边协同、计算下沉、海量边缘设备管理、边缘自治及与5G网络协同发展的趋势 未来单一产品形态的智能芯片企业会受到挑战，而同时具备云、边、端生态开发能力的边缘计算服务平台企业会获得更显著的协同优势。边缘计算通过与5G网络切片技术结合使用，获益最大的是对延迟和时间敏 感的应用，例如自动驾驶汽车和遥控机器人等。根据IBM的边缘计算调研，有56%的CSP受访高管表示已经进入规划和概念验证阶段，在受访的所有CSP高管中，有94%预计边缘计算将在5年内对运营响应能力产 生积极影响。 市场规模持续扩张，处于快速增长阶段 下游应用场景不断拓展，技术革新、政策引领、市场需求等多重因素共同推动边缘计算服务平台市场规模扩张 随着中国数据中心的不断发展，对于大数据的处理需求增多，下游应用的使用场景也在不断拓展中，带动 边缘计算服务平台的规模增加。国家政策出台鼓励边缘计算相关产业发展，物联网、人工智能、集成电路等支持技术的不断发展也为边缘计算提供了技术支持，多重因素共同带动边缘计算服务市场规模扩张。根 据中国信通院市场和企业用户调研测算，2021年中国边缘计算软件与服务市场规模达到146.2亿元，预计年平均增速超过50%，2024年边缘计算市场整体规模达824.28亿元，增长空间广阔。 竞争格局呈现集中化，头部效应显著 头部企业凭借资金、技术、产业链、品牌等优势快速占据市场，且有进一步集中化的趋势，行业新进入者增多促使市场竞争更为激烈 目前边缘计算服务平台市场格局正在形成中，目前第一梯队企业凭借竞争壁垒形成较为稳定的格局，二三梯队的竞争格局仍在形成中。中国企业的竞争格局呈现“金字塔”型，头部企业拥有先进的生产技术、领 先的人工智能算法、完善的产业链体系，以及资金、人力、品牌等方面的优势占据较多市场份额，且头部企业有进一步向产业链上下游延伸的趋势，带来产业规模效应，在边缘计算服务平台价格的长期趋势下， 未来还将占据更多市场份额。随着未来边缘计算服务平台规模扩张，行业内新进入者增多，除云服务商外，各垂直行业企业也已开始边缘计算领域的布局。边缘计算产业链上的软硬件服务商、服务提供商以及 第三方应用和内容提供商等企业也在诸如智慧城市、智慧交通、工业互联网等垂直领域开始边缘计算布 边缘计算服务平台发展历程 边缘计算服务平台在中国的发展历程迄今为止大致经历了三个发展阶段，不同的阶段之间互有联系，前期阶段为后期奠定基础。第一个阶段为萌芽期（1998-2010年），此阶段内边缘计算的定义开始被提出并不断完善， 边缘计算也开始进入储备阶段；第二阶段为启动期（2011-2018年），此阶段内边缘计算的标准体系和技术体系不断被完善，产业逐渐形成规模化，市场参与者增多，为后续快速发展阶段奠定基础；第三个阶段为高速发展期 （2019-2023年），此阶段内边缘计算受中国物联网、人工智能、云计算等相关产业高速发展的影响，需求不断 上升。随着市场参与者逐渐增多，产业内的市场格局逐步形成，前沿技术也在不断被突破，行业迎来了高速发展 的机会，市场规模持续扩张。 萌芽期 1998~2010 （1）1998年，Akamai公司提出的内容分发网络(CDN)的概念，CDN 是一种基于互联网的缓存网络，依靠部署在各地的缓存服务器； （2）2005年美国韦恩州立大学施巍松教授的团队就已提出功能缓存的概念 ，并将其用在个性化的邮箱管理服务中，以节省延迟和带宽。 （3）2009年Satyanarayanan等人提出了Cloudlet的概念，Cloudlet 是一个可信且资源丰富的主机，部署在网络边缘，与互联网连接，可以被移动设备访问，为其提供服务； 此阶段为边缘计算的原始技术积累阶段。在此阶段，边缘计算的概念历经“蛰伏一提出一定义一推 广”等发展过程，同时边缘计算的早期技术也开始进入储备阶段，为后期发展奠定基础。 启动期 2011~2018 （1）2013年，美国太平洋西北国家实验室的Ryan LaMothe在一个2页纸的内部报告中提出“edge computing”一词，这是现代“edge computing”的首次提出。此时，边缘计算的含义已经既有云服务功能的下行，还有万物互联服务的上行; （2）2012年，思科公司提出雾计算，同年，中国科学院启动“海云计算系统”项目的研究，其核心是通过“云计算”系统与“海计算”系统的协同与集成，增强传统云计算能力 （3）2015年 9月，欧洲电信标准化协会（ETSI)发表关于移动边缘计算的白皮书，并在2017年3月将移动边缘计算行业规范工作组正式更名为多接入边缘计算 (multi-access edge computing， MEC)； （4）2016年11月，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、ARM等在北京成立了边缘计算产业联盟； （5）2018年1月，全球首部边缘计算书籍《边缘计算》出版，其从边缘计算的需求与意义、系统、 应用、平台等多角度对边缘计算进行了阐述。 此阶段内边缘计算的技术体系逐渐完善，行业逐渐开始走向规模化，参与者范围扩大。边缘计算技术 应用的以稳健发展，进入行业落地阶段。在此阶段内，边缘计算的概念和标准体系逐渐被完善，行业的产业链体系逐渐形成，开始走向规模化、标准化、集成化。同时边缘计算的技术不断被突破，市场 参与者也逐渐增多。边缘计算产业联盟成立，边缘计算厂商也逐渐增多，边缘计算的应用场景也在不 断拓展。 高速发展期 2019~2023 （1）2021年，中国电信、中国联通、联想、百度云、腾讯云、字节跳动、Intel等单位联合发布了 《“边缘计算”+技术白皮书》； （2）2023年，戴尔科技集团推出了NativeEdge平台，该平台可以缓解远程企业边缘设备的部署和 管理复杂性； （3）2023年2月14日，诺基亚和Kyndryl宣布将在移动专网和边缘计算方面的合作延长三年，重点关注工业4.0解决方案； （4）Zeda公司和Linux基金会合作开放了EVE-OS平台，作为商业边缘计算的开放式内部部署解决方案，同时其开源操作系统可以吹各种工业应用程序的数据，并且无需发送到云端。 此阶段为边缘计算快速增长期，受到中国物联网、人工智能等产业的影响，边缘计算的需求开始上升，产业规模扩张速度也加快。在这段时间内，由于边缘计算满足万物互联的需求，引起了国内外学 术界和产业界的密切关注。在万物互联的背景下，边缘数据迎来了爆发性增长，边缘计算前沿技术不断被突破。 中国边缘计算服务平台产业链格局目前已经基本形成，头部企业有向产业链各个环节整合的趋势。从产业链构成来看，边缘计算服务平台产业链上游为边缘计算硬件提供商，包括智能算法、芯片、服务器、网关、传感器 等基础设施，上游主要参与方包括联想集团、紫光股份、中科曙光、寒武纪、星环科技等；产业链中游是边缘计 算服务平台提供商，是产业链的核心，具体包括边缘计算服务平台、运营商MEC以及云计算服务下沉企业。中游主要参与方包括华为、腾讯、阿里、深信服、网宿科技、青云科技等。产业链下游为边缘计算集成和应用商，行 业垂直系统集成商、产业链综合服务商、边缘计算专家等系统集成商。下游的应用领域包括车联网、安防监控、消费电子、工业制造、智慧家居、智慧农业、金融、IoT等。下游参与的企业主要有海康威视、东方国信、神州 数码、小米、航天云网、树根互联等。 产业链上游：从上游的芯片领域来看，由于当前应用领域由云端向边缘侧移动，终端催生大量芯片需求，对 芯片的性能也将提出更高要求，边缘计算芯片的功耗一般小于云计算芯片；竞争格局方面，头部边缘计算硬件设备及芯片供应商占据较多市场份额，拥有领域内最先进的生产技术，对下游的议价能力较强，且头部厂商通过整 合产业链，形成规模效应，未来有望进一步占据市场份额。未来单一产品形态的智能芯片企业会受到挑战，而同 时具备云、边、端芯片产品和生态开发能力的边缘计算硬件企业会获得更显著的协同优势，头部企业已经在云端 与边缘侧布局，开发软硬件一体化的产品体系。 产业链中游：从边缘计算服务平台市场格局来看，目前北美在边缘计算市场中所占市场份额最多，中国增长速度最为显著。中国边缘计算服务平台市场格局较为集中，头部企业占据较多市场份额；从边缘计算细分领域来 看，边缘计算服务平台中CDN（内容交付网络）平台目前增速最快，中国头部边缘计算服务平台都对CDN进行布局，例如华为、腾讯、阿里、网宿科技等；从发展路线来看，目前边缘计算服务平台厂商众多，且发展路线各 异；从未来发展趋势来看，一方面行业内尤其是头部企业在全产业链进行融合布局，另一方面行业表现为云边协 同、计算下沉、海量边缘设备管理、边缘自治。 产业链下游：边缘计算服务平台的下游产业链主要