边缘计算产业发展研究报告（2024年）

边缘计算产业发展研究报告 (2024年) 中国信息通信研究院云计算与大数据研究所2024年11月 版权声明 本报告版权属于中国信息通信研究院，并受法律保护。 转载、摘编或利用其它方式使用本报告文字或者观点的，应注明“来源：中国信息通信研究院”。违反上述声明者，本院将追究其相关法律责任。 前言 随着5G、物联网的规模化部署，数据从集中式云数据中心向更靠近用户的边缘数据中心或边缘设备转移，边缘计算由于其独特的低时延、高性价比优势，逐渐从概念走向应用落地。 近年来我国边缘计算相关政策陆续出台，《算力基础设施高质量发展行动计划》提出“要促进边缘算力协同部署。加快边缘算力建设，支撑工业制造、金融交易、智能电网、云游戏等低时延业务应用，推动‘云边端’算力泛在分布、协同发展”。随着国家政策支持力度加码，边缘算力建设迈入高速增长期，边缘应用场景逐渐延伸，边缘市场规模不断增长，边缘计算成为备受瞩目的算力服务模式。 本研究报告基于边缘计算市场和产业应用现状，以产业发展为主题，对边缘计算的生态建设、市场情况、核心技术和典型应用场景进行梳理，详细阐述边缘计算在各行业中的应用和价值，并总结未来边缘行业发展新机遇和新挑战，希望能为产业各界提供借鉴和参考。 边缘计算相关产业、技术正处于高速发展阶段，我们的认识有待深化迭代，望请各界批评指正、共同探索。 一、政策和市场双重驱动边缘计算加速发展1 （一）全球各国政策布局加速，边缘计算成为新焦点1 （二）产业市场生态蓬勃发展，边缘计算迎来新机遇7 二、边缘计算关键技术创新演进13 （一）软硬一体边缘基础设施呈高度集成架构13 （二）物联网边缘计算高效连接边端设备15 （三）边缘云原生高度适配应用场景17 （四）边缘安全逐渐走向完善18 （五）边缘AI进一步融合创新20 （六）边缘算力互联网持续探索22 三、边缘计算应用领域不断拓展23 （一）工业生产23 （二）政务24 （三）公共交通25 （四）车联网27 （五）金融29 （六）互动娱乐30 （七）电力32 （八）零售33 （九）农业35 四、边缘计算产业协作全面深化36 （一）开源生态协同加深36 （二）标准体系初步建立38 （三）技术融合深化应用加速39 五、边缘计算面临挑战和未来展望41 （一）面临挑战及建议41 （二）发展趋势43 图1中国边缘计算产业图谱(2024)10 图2边缘软硬一体设备分层架构图14 图3基于云边端协同的物联网边缘计算框架17 图4边缘AI计算平台框架10 图5边缘算力网络框架23 图6边缘计算在各行业应用占比39 表目录 表1地区发布边缘计算推进政策摘录3 表2边缘计算在各行业推进相关政策摘录5 表3边缘计算开源项目37 一、政策和市场双重驱动边缘计算加速发展 （一）全球各国政策布局加速，边缘计算成为新焦点 多年来“边缘计算”一直被视为云计算的下一个前沿方向，作为云计算技术和应用的延伸，其更高的响应效率和更分散的基础设施能够支持智能制造、自动驾驶、人工智能等众多行业的规模化实践。 边缘计算已被全球多个国家纳入战略规划体系。自2020年以来，全球主要发达国家开始布局边缘计算技术产业发展。近两年来，越来越多的国家提出战略规划，将边缘计算看做是信息通信技术前沿方向，通过出台一系列国家级政策推动和支持边缘计算深入探索和稳步实践。2024年2月，美国白宫发布《关键和新兴技术清单（2024）》，本次清单以2022年《关键和新兴技术国家战略》为基础，对其中关键和新兴技术领域列表作了更新和调整，并具体列出了各领域内的核心技术子领域清单，其中先进计算领域包含边缘计算与设备技术。2023年7月，欧盟通过了《Web4.0和虚拟世界的倡议》的新战略，提出了要加快云计算、边缘计算等基础设施的建设，以更好的服务Web4.0产业的发展。2022年，韩国科学技术信息通信技术部宣布将对5G边缘计算等项目投入480亿韩元。2020年，日本启动“后5G信息通信系统基础强化计划”，大力支持边缘计算、先进半导体制造等领域技术研发和应用。 我国顶层政策持续加码支持边缘基础设施和边缘应用建设。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中提出要“建设高速泛在、天地一体、集成互联、安全高效 的信息基础设施，增强数据感知、传输、存储和运算能力”。《“十四五”国家信息化规划》提出要“统筹建设面向区块链和人工智能等的算力和算法中心，构建具备周边环境感应能力和反馈回应能力的边缘计算节点，提供低时延、高可靠、强安全边缘计算服务”，把边缘计算建设列为重点国家规划推进，尤其是面向近场计算场景的边缘算力建设。 《“十四五”数字经济发展规划》提出“加快实施‘东数西算’工程，推进云网协同发展，提升数据中心跨网络、跨地域数据交互能力，加强面向特定场景的边缘计算能力，强化算力统筹和智能调度”，建议在边缘计算基础设施之上，加强多节点算力之间的协同运作和智能调度。工信部、中央网信办、教育部、国家卫生健康委、中国人民银行、国务院国资委等六部门联合印发的《算力基础设施高质量发展行动计划》提出“要促进边缘算力协同部署。加快边缘算力建设，支撑工业制造、金融交易、智能电网、云游戏等低时延业务应用，推动‘云边端’算力泛在分布、协同发展”。《深入实施“东数西算”工程加快构建全国一体化算力网的实施意见》提出“探索开展城市算力网建设，实现国家枢纽节点算力资源与城市算力需求高效供需匹配”，为边缘算力建设提出计划指导。 各地区发布边缘计算基础设施推进相关政策。近年来，全国各省、市陆续出台支撑政策，推动建设本地边缘计算基础设施，引导边缘计算在特定领域的应用实践，加速建设云、网、边、端一体化协同算力系统。 表1地区发布边缘计算推进政策摘录 发布地区 发布日期 政策文件 政策内容 贵州 2023年4月 《推动全省工业领域数字化改造加快工业互联网创新发展导向目录(2023—2025年） （试行）》 支持企业OT网络建设。包括工业 设备设施或在制品的数字化、网络化改造。合理部署边缘计算节点,增强信息交互和边缘处理能力，利用工业以太网、工业无源光网络(PON)、工业无线、时间敏感网络(TSN)、边缘计算等新型网络技术 河南 2023年4月 《2023年河南省大数据产业发展工作方案》 打造一批新型数据中心和边缘数据中心，探索形成一批大数据产业技术规范和标准，灵活部署边缘计算 中心，建设边缘计算城市节点，构 建城市内边缘算力供给体系 湖南 2023年3月 《湖南省“智赋万企”行动方案（2023—2025）》 建设特定场景的边缘计算设施，推动边缘计算与云计算部署，突破数字孪生、边缘计算、区块链、智能 制造等集成技术 江西 2023年1月 《江西省未来产业发展中长期规划(2023-2035年)》 加快提升技术创新能力，加强边缘计算、人工智能、AR/VR(增强现实/虚拟现实)等新兴技术领域研究。统筹建设协同集约的算力基础 设施。科学布局一批算力中心、边 缘计算节点、区块链节点等，建设智能高效的融合基础设施，支撑智 能发展的行业赋能能力 北京 2022年 11月25 《2023年北京数字经 济促进条例》 强化算力统筹、智能调度和多样化 供给，提升面向特定场景的边缘计 日 算能力，促进数据、算力、算法和开发平台一体化的生态融合发展 广州 2022年 8月9 日 《广州市数字政府改革建设“十四五”规划》 推进以5GMEC（多接入边缘计算）为核心的城市边缘算力和城市5G网络、传输网络以及物联感知 终端体系的协同规划建设 贵州 2022年 7月22 日 《加快推进“东数西算” 工程建设全国一体化算力网络国家 (贵州)枢纽节点的实施意见》 推动算力向用户端延伸。根据用户和业务需求，在靠近用户的城镇、产业园区以及商业楼宇，就近就地，适度合理部署中小型城市数据中心和小微型边缘数据中心，满足用户对极低时延和极佳体验的新型 业务需求 上海 2022年 6月12 日 《上海市数字经济发展“十四五”规划》 建设基于边缘计算、TSN（时间敏感网络）等新一代技术的工业互联 网园区网络 云南 2022年 4月27 日 《云南省“十四五”新型基础设施建设规 划》 支持边缘数据中心建设，打造一批满足低时延、高可靠要求的边缘计 算应用场景 深圳 2022年 2月21 日 《深圳市推进新型信息基础设施建设行动计划（2022-2025 年）》 布局边缘计算设施。面向低时延、高可靠应用场景需求，结合5G、 工业互联网、车联网等应用实际，构建城市内的边缘算力供给体系。融合建设存算一体的边缘数据中心，推动边缘数据中心间的组网互联，促进云计算、边缘计算和网络 协同发展 河北 2021年 11月13 《河北省科技创新“十 四五”规划》 开展智能化装备、工业协议解析、 边缘计算系统、工业无线通信、工 日 业大数据分析、工业安全防护等技术研发 天津 2021年 8月19 日 《天津市加快数字化发展三年行动方案 （2021-2023年）》 推动分布式云边端设施协同有序发展，优先在数据量大、时延要求高的应用场景集中区域部署集网络、存储、计算于一体的边缘计算中心，打造技术超前、规模适度的边 缘计算节点布局 山东 2021年 7月17 日 《山东省“十四五”数字强省建设规划》 加快布局边缘计算资源池节点，规模部署MEC（移动边缘计算），形成云计算与边缘计算协同发展态 势 浙江 2021年 6月30 日 《浙江省“十四五”数字经济发展规划》 构建云边协同的算力设施。以杭州为核心、宁波、温州、金义协同布 局一批大型以上数据中心，重点建设绿色低碳及云化数据中心。在重 点应用场景按需部署集网络、存 储、计算为一体的边缘数据中心节点 来源：公开资料整理 各行业陆续出台相关政策，支持行业应用在云边端一体化协同发展。工业互联网、物联网、车联网、数字政府等多细分领域出台政策推动产业与边缘计算深度融合，加快特定领域的边缘应用实践。 表2边缘计算在各行业推进相关政策摘录 关联行业 印发部门 政策文件 政策内容 工业 工业和 《工业互联网创新发展 实施工业互联网企业内网标杆计 互联网 信息化部 行动计划（2021-2023年）》 划。支持工业企业综合运用 5G、时间敏感网络（TSN）、边缘计算等技术，提升生产各环节网络化水平 工业和信息化 部 《关于推动工业互联网加快发展的通知》 鼓励相关单位在时延敏感网络、边缘计算、工业智能等领域加快 技术攻关 工信部、发改委等八部委 《“十四五”智能制造发展规划》 加快工业互联网、物联网、5G、千兆光网等新型网络基础设施规 模化部署，鼓励企业开展内外网 升级改造，提升现场感知和数据传输能力 车联网 工业和信息化 部 《车联网（智能网联汽车）产业发展行动计 划》 加快推动多接入边缘计算、网络功能虚拟化等技术在产业中的应 用 物联网 工信部、科技部等八部委 《物联网新型基础设施建设三年行动计划 （2021-2023年）》 加快边缘计算、数字孪生、IPv6等技术研发与应用 通信 工信部 《“双千兆”网络协同发展行动计划（2021-2023年）》 按需推进“双千兆”用户发展。支持地方和相关企业结合边缘云下沉部署，构建“网络+平台+应用”固移融合、云网融合的“双千兆” 业务体系 元宇宙 工信部、文旅部、教育部 《元宇宙产业创新发展三年行动计划（2023－2025年）》 建设云边一体、算网一体、智能调度、绿色低碳的新型算力，为 元宇宙超高内容拟真度、实时交互自由度提供算力保障。发展元宇宙信任基础设施，试点去中心 化场景应用，支撑元宇宙可信存储需求 《十四五”大数据产业发展规划》 促进前沿领域技术融合，推动大 数据与人工智能、区块链、边缘 大数据 工信部 计算等新一代信息技术集成创新。在数据存储加工环节，着重 推动高性能存算系统和边缘计算 系统研发，打造专用超融合硬件解决方案 来源：公开资料整理 （二）产业市场生态蓬勃发展，边缘计算迎来新机遇 1.边缘计算市场规模稳步增长