隨著人們對(duì)邊緣計(jì)算和5G的興趣和投資不斷增加，各種應(yīng)用將從它們的融合中受益。

邊緣計(jì)算在創(chuàng)建和處理數(shù)據(jù)方面正扮演著越來(lái)越重要的角色。預(yù)計(jì)到2025年，50%的企業(yè)數(shù)據(jù)將在邊緣創(chuàng)建和處理，而目前只有10%。

與此同時(shí)，隨著部署步伐的加快，對(duì)5G基礎(chǔ)設(shè)施的投資正在迅速加速。麥肯錫預(yù)測(cè)，到2025年，電信公司對(duì)5G基礎(chǔ)設(shè)施的投入將超過(guò)6000多億美元。

很明顯，邊緣計(jì)算和5G正在改變我們利用數(shù)據(jù)的方式，無(wú)論是在制造運(yùn)營(yíng)、資產(chǎn)管理、全渠道運(yùn)營(yíng)、智能電網(wǎng)、貨運(yùn)監(jiān)控、智能交通系統(tǒng)、公共安全還是應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)。然而，由于它們專注于數(shù)據(jù)活動(dòng)的不同領(lǐng)域，這些進(jìn)步引出了一個(gè)問(wèn)題：“如果將它們結(jié)合起來(lái)會(huì)發(fā)生什么？”

簡(jiǎn)而言之，這種融合為很多行業(yè)帶來(lái)了令人興奮的、以前無(wú)法實(shí)現(xiàn)的新應(yīng)用。邊緣計(jì)算和5G的融合通過(guò)降低延遲和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)邊緣的服務(wù)交付，實(shí)現(xiàn)了無(wú)與倫比的數(shù)據(jù)和應(yīng)用訪問(wèn)能力。這對(duì)包括自動(dòng)駕駛汽車(chē)、自主機(jī)器人、安全性提升和增強(qiáng)/虛擬現(xiàn)實(shí)在內(nèi)的新興應(yīng)用至關(guān)重要。

▲到 2025 年，50% 的企業(yè)數(shù)據(jù)將在邊緣創(chuàng)建和處理，而目前這一比例為 10%。

圖片來(lái)源：L&T Technology Services

01

協(xié)同的潛力：釋放融合的力量

邊緣計(jì)算與5G相結(jié)合可以提升數(shù)字體驗(yàn)，提高性能，促進(jìn)數(shù)據(jù)安全，并實(shí)現(xiàn)多個(gè)行業(yè)的不間斷運(yùn)營(yíng)。它實(shí)現(xiàn)了前所未有的數(shù)據(jù)可訪問(wèn)性，以及對(duì)雙向通信的可靠和安全訪問(wèn)。連接性與高級(jí)計(jì)算相結(jié)合，為制造企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了更大的潛力。

邊緣計(jì)算使數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算更接近環(huán)境、事物和人創(chuàng)建數(shù)據(jù)的地方。邊緣數(shù)據(jù)中心創(chuàng)建本地化的處理區(qū)域，并在本地收集和分析數(shù)據(jù)，降低使用集中式云應(yīng)用時(shí)通常會(huì)出現(xiàn)的延遲。延遲的降低包括兩部分——網(wǎng)絡(luò)延遲和應(yīng)用程序延遲。

網(wǎng)絡(luò)延遲是數(shù)據(jù)包遍歷網(wǎng)絡(luò)并返回所花費(fèi)的時(shí)間減去應(yīng)用程序可能花費(fèi)的計(jì)算時(shí)間。5G標(biāo)準(zhǔn)本身能夠降低網(wǎng)絡(luò)延遲，尤其是在具有超低延遲連接（URLLC）的第16版標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布以后。

應(yīng)用程序延遲是計(jì)算本身所花費(fèi)的時(shí)間。通過(guò)運(yùn)行在與5G網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫通信的邊緣服務(wù)器上的多接入邊緣計(jì)算（MEC）軟件平臺(tái)，將網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算緊密耦合，可以減少應(yīng)用程序的延遲。對(duì)于延遲關(guān)鍵應(yīng)用程序，需要這兩個(gè)要素協(xié)同工作，才能為計(jì)算機(jī)視覺(jué)處理和沉浸式應(yīng)用提供足夠低的延遲。

為實(shí)現(xiàn)這些功能，需要不同領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。如上所述，3GPP 5G標(biāo)準(zhǔn)和MEC是主要的兩個(gè)方面。其他關(guān)鍵進(jìn)步還包括網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的小型化和虛擬化、邊緣計(jì)算能力的提高、工業(yè)用途可預(yù)留頻譜的可用性，以及在人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用（如計(jì)算機(jī)視覺(jué)）方面，物體檢測(cè)和分類的速度和準(zhǔn)確性的進(jìn)步。

過(guò)去，蜂窩基站體積大且價(jià)格昂貴，明顯高于Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。設(shè)備端蜂窩調(diào)制解調(diào)器的芯片也比Wi-Fi客戶端芯片和設(shè)備貴得多。隨著 5G 的發(fā)展，這一差距已大大縮小，5G小基站只有披薩盒大小，在許多大規(guī)模工業(yè)環(huán)境中，專有5G網(wǎng)絡(luò)的總擁有成本要低于Wi-Fi。此外， 5G網(wǎng)絡(luò)的大部分功能現(xiàn)在都是通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)的，而不需要專用芯片和硬件，因此可以遠(yuǎn)程更新網(wǎng)絡(luò)功能和應(yīng)用安全補(bǔ)丁。

邊緣計(jì)算服務(wù)器也經(jīng)歷了類似的轉(zhuǎn)變。過(guò)去的計(jì)算機(jī)架又大又笨重，而現(xiàn)在一個(gè)公文包大小的服務(wù)器就能運(yùn)行功能強(qiáng)大的企業(yè)應(yīng)用。

頻譜是另一個(gè)重大飛躍。在包括美國(guó)、英國(guó)和德國(guó)在內(nèi)的一些國(guó)家，頻譜可由企業(yè)在其所在地輕松、直接地預(yù)訂使用，無(wú)需像預(yù)訂移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商頻譜那樣復(fù)雜。與使用未經(jīng)許可的Wi-Fi頻譜進(jìn)行關(guān)鍵任務(wù)連接相比，使用預(yù)留頻譜可以避免生產(chǎn)線停工、安全事故等，從而降低業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。

在過(guò)去幾年中，人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)的進(jìn)步也為提高運(yùn)營(yíng)效率、安全性、質(zhì)量和成本開(kāi)辟了巨大商機(jī)。5G攝像頭可以捕捉視頻流，以監(jiān)控生產(chǎn)線的產(chǎn)品質(zhì)量。連接5G的無(wú)人機(jī)可以檢查太陽(yáng)能、風(fēng)能、煉油廠、火車(chē)或電力線的缺陷。利用基于機(jī)器學(xué)習(xí)的實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)視覺(jué)應(yīng)用，倉(cāng)庫(kù)機(jī)器人可以安全地從彼此和近距離工作的人身邊飛馳而過(guò)。然而，這些人工智能應(yīng)用需要高吞吐量、低延遲的5G網(wǎng)絡(luò)和邊緣計(jì)算才能實(shí)時(shí)交付結(jié)果。此外，所有這些視頻數(shù)據(jù)都可以通過(guò)限制在工業(yè)地點(diǎn)和地理操作區(qū)域內(nèi)來(lái)確保安全，從而降低企業(yè)的安全漏洞。

02

邊緣計(jì)算支持的沉浸式體驗(yàn)

邊緣使企業(yè)能夠增強(qiáng)和改進(jìn)使用和管理實(shí)物資產(chǎn)的方式，從而為客戶開(kāi)發(fā)獨(dú)特的交互式體驗(yàn)。如今，各品牌制造商正在利用邊緣計(jì)算以前所未有的速度處理和響應(yīng)與客戶的互動(dòng)，從而在客戶體驗(yàn)領(lǐng)域帶來(lái)持續(xù)的創(chuàng)新和改進(jìn)。由于邊緣計(jì)算不依賴于互聯(lián)網(wǎng)連接，無(wú)論連接不穩(wěn)定還是服務(wù)器中斷，企業(yè)都可以支持不間斷的客戶體驗(yàn)。如果通過(guò)穩(wěn)健的實(shí)施來(lái)實(shí)現(xiàn)5G的速度和低延遲，那么對(duì)開(kāi)放無(wú)線電接入網(wǎng)絡(luò)（ORAN）的要求也將得到巨大提升。

借助邊緣計(jì)算，企業(yè)可以通過(guò)提供與邊緣設(shè)備并行工作的服務(wù)來(lái)提供超個(gè)性化和全渠道的客戶體驗(yàn)。由于邊緣降低了與云計(jì)算相關(guān)的數(shù)據(jù)延遲，它為提供更好的客戶服務(wù)開(kāi)辟了新的途徑，可以通過(guò)多個(gè)渠道與用戶實(shí)時(shí)互動(dòng)，從而提升客戶滿意度和品牌影響力。

03

5G與邊緣計(jì)算用例

隨著5G的進(jìn)一步推廣，一些現(xiàn)有的邊緣計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域也將得到改善。

醫(yī)療：機(jī)器人輔助手術(shù)程序可以使外科醫(yī)生的手術(shù)過(guò)程更順利，手術(shù)時(shí)間更短，對(duì)患者的侵入性更小。在這種情況下，邊緣計(jì)算會(huì)帶來(lái)多個(gè)微小變化，但這些變化累加起來(lái)會(huì)產(chǎn)生重大影響。例如，切口尺寸變小，外科醫(yī)生無(wú)需站立，即可獲得最佳的手術(shù)部位視野。他們還可以利用更直觀、更自然的控件。

汽車(chē)：邊緣計(jì)算為自動(dòng)駕駛汽車(chē)提供了更高的安全性和可靠性、更快的決策速度、更優(yōu)化的帶寬利用率和增強(qiáng)的隱私性。邊緣計(jì)算通過(guò)快速傳感器數(shù)據(jù)分析和識(shí)別障礙物（如果有的話）來(lái)提升車(chē)輛的安全性。其分散式架構(gòu)可以提高可靠性，使車(chē)輛即使在網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)也能運(yùn)行。本地?cái)?shù)據(jù)處理無(wú)需將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程服務(wù)器，從而提高數(shù)據(jù)的隱私和安全性。通過(guò)限制發(fā)送到云的數(shù)據(jù)量，邊緣計(jì)算還可以優(yōu)化帶寬使用。

制造業(yè)：邊緣計(jì)算允許制造商通過(guò)機(jī)器對(duì)機(jī)器通信和先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)，在其供應(yīng)鏈和工廠車(chē)間引入自動(dòng)化，所有這些都更接近數(shù)據(jù)源。邊緣計(jì)算無(wú)需將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器進(jìn)行分析和響應(yīng)，而是使管道流量監(jiān)測(cè)、機(jī)器循環(huán)跟蹤和金屬板疲勞檢測(cè)等任務(wù)能夠在本地執(zhí)行。這種方法可以減少延遲，實(shí)現(xiàn)快速分析和糾正措施。

資產(chǎn)管理：邊緣計(jì)算可以支持離資產(chǎn)更近的實(shí)時(shí)監(jiān)控和決策，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程資產(chǎn)管理。通過(guò)邊緣計(jì)算，組織可以在本地收集和處理數(shù)據(jù)，從而提高響應(yīng)時(shí)間、維護(hù)、正常運(yùn)行時(shí)間和資產(chǎn)利用率。邊緣計(jì)算還最大限度地減少企業(yè)對(duì)持續(xù)網(wǎng)絡(luò)連接的依賴，使他們能夠優(yōu)化運(yùn)營(yíng)并最大限度地提高生產(chǎn)力。

零售：邊緣計(jì)算使零售企業(yè)能夠推動(dòng)實(shí)時(shí)營(yíng)銷(xiāo)以增強(qiáng)客戶體驗(yàn)。由于邊緣計(jì)算可以對(duì)客戶輸入做出快速反應(yīng)，品牌可以提供超個(gè)性化的體驗(yàn)，并提高收入和忠誠(chéng)度。邊緣計(jì)算在零售業(yè)的一個(gè)主要應(yīng)用是無(wú)接觸結(jié)賬。店內(nèi)的邊緣網(wǎng)絡(luò)可以使用人工智能處理店內(nèi)攝像頭收集的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的人工智能可以識(shí)別商店物品，使顧客在經(jīng)特定通道離開(kāi)商店時(shí)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)結(jié)賬。很明顯，這樣就不需要排隊(duì)等候了。

04

關(guān)鍵指標(biāo)的提升

借助5G，邊緣計(jì)算可以為各行各業(yè)的新平臺(tái)、新體驗(yàn)和新產(chǎn)品創(chuàng)造機(jī)會(huì)。通過(guò)邊緣設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)關(guān)的計(jì)算能力，企業(yè)可以利用云計(jì)算固有的持續(xù)交付和穩(wěn)健的資源分配原則?，F(xiàn)代企業(yè)還可以對(duì)數(shù)據(jù)中心之外的云進(jìn)行虛擬化。云端負(fù)載，包括現(xiàn)代的人工智能和分析，可以向邊緣遷移。邊緣計(jì)算支持：

■ 通過(guò)最大限度地減少漏洞以及向中心樞紐的數(shù)據(jù)傳輸，改進(jìn)數(shù)據(jù)控制并降低成本；

■ 通過(guò)利用更多的數(shù)據(jù)源并在邊緣處理數(shù)據(jù)，從而更快地獲得見(jiàn)解和采取行動(dòng)；

■ 通過(guò)支持即使沒(méi)有互聯(lián)網(wǎng)連接也能自行運(yùn)行的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)不間斷運(yùn)行，從而降低成本和減少中斷。

05

多接入邊緣計(jì)算

邊緣計(jì)算作為云計(jì)算的下一階段，有助于為用戶提供本地化數(shù)據(jù)，從而減少網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。多接入邊緣計(jì)算（MEC）是向前邁出的重要一步，它展示了云計(jì)算如何用于更快的通信和網(wǎng)絡(luò)。MEC與5G結(jié)合使用時(shí)，可提供更高的處理和網(wǎng)絡(luò)速度，實(shí)現(xiàn)高帶寬數(shù)據(jù)傳輸和低延遲連接。

5G和邊緣計(jì)算的融合會(huì)促進(jìn)所有行業(yè)的業(yè)務(wù)發(fā)展，并改變企業(yè)的運(yùn)營(yíng)方式和人們的工作方式。它將使企業(yè)能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)營(yíng)銷(xiāo)，并提供超個(gè)性化、推薦、購(gòu)物和各種其它高級(jí)實(shí)踐，以增強(qiáng)客戶體驗(yàn)，同時(shí)優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸?shù)某杀?。在?chē)間和企業(yè)層面，它將影響從機(jī)械化到裝配線和自動(dòng)化的工業(yè)級(jí)連接的所有領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)超個(gè)性化以及實(shí)時(shí)糾正措施。

采用開(kāi)放、混合和多云架構(gòu)，無(wú)論數(shù)據(jù)是在公共云或私有云，還是在集中式或內(nèi)部數(shù)據(jù)中心運(yùn)行，都可以確保企業(yè)能夠利用數(shù)據(jù)提供創(chuàng)新的互聯(lián)體驗(yàn)。

審核編輯：劉清