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5G+邊緣計算開始小規模應用

今年11月,中國三大電信運營商不約而同都宣布實現了5G SA(獨立組網)的商用。從去年的NSA商用(非獨立組網)到今年實現SA商用,其中最大的變化是運營商的生命線——網絡結構將會重新構建,而在網絡重構中,邊緣計算是推動運營商高度嵌入各個行業和企業生產運營的著力點,沒有這個著力點,5G就很難做到“賦能千行百業”的價值使命。歷經一年多時間,運營商在快馬加鞭布局5G+邊緣計算,至今實現了小規模商用,但專家認為,現在的邊緣計算仍然處于早期,邊緣計算的底層技術還處于形成期。

運營商已建成上百邊緣節點

“5G在新基建戰略里位于首位,數據中心是新基建之基,AI可稱為新基建之智,這三者是新基建的重要組成。”中國移動通信研究院副院長段曉東在日前召開的2020年邊緣計算產業峰會上表示,“而邊緣計算恰好處于這三者之間的核心爆發點位置。對5G來說,邊緣計算是一個核心能力;對于數據中心來說,邊緣計算是數據中心從集中化向分布化演變的一個必然的拓展途徑;對于AI來說,邊緣計算是面向AI的重要承載?梢哉f,邊緣計算促進了新基建中網、邊、云、智的融合發展。”

據段曉東介紹,今年上半年中國移動面向全行業發布了“100+”節點計劃,面向邊緣計算的商業實踐,推出了超過100家真正能夠商用的邊緣計算節點,分布在全國22個省份,目前已經實現156個開放的邊緣計算節點,超過200多的行業應用已經在這些節點中有落地和商用。“我們這156個節點,覆蓋22個省份,已經構筑了很好的基礎運營框架和體系。”段曉東說。

據中國聯通集團云網運營中心總經理馬紅兵介紹,中國聯通目前已經在30個省打造了169個共享式的MEC節點,321個入住式的節點,目前商業化的步伐已經開始啟動,商用前景是比較明朗的。

而中國電信則是基于云、邊、算、體,一體化布局。中國電信股份有限公司研究院IP與未來網絡研究中心主任雷波介紹,中國電信的一體化綜合解決方案,包含了從MEC到中國電信的天翼云、覆蓋全國的5G網絡一起,形成了一體化的方案,為不同類型業務提供計算、存儲、網絡以及安全能力。

在邊緣節點上行業應用開始落地

目前在運營商的這些邊緣節點上,工業制造、電力能源、智能交通、智慧城市、數字文娛等行業應用已經開始落地。

例如工業場景中的AGV(自動搬運小車)自動駕駛的場景。邊緣計算可以幫助AGV小車實現在園區里對貨物全自動化、無人化的靈活的物流部署,能夠提供5G精準定位,能夠提供在邊緣部署的AVG控制器,能夠提供5G高品質的切片接入,以及實現統一的規劃和管理。例如全國吞吐量最大的港口——寧波港,在港口里已經通過5G控制的邊緣智能小車實現自動化的駕駛,這一場景體現了5G高帶寬、低時延能力和邊緣計算本地控制能力的結合。

在智慧工廠,遠程控制無人駕駛車輛、生產線上機械臂的自動加載、對生產過程進行高清遠程控制等,都可以通過邊緣計算和網絡的結合實現。目前浪潮等企業已經引入這種技術改進生產線。

數字文娛是新興的邊緣計算“熱力點”。無論是剛剛興起的云游戲,還是VR/AR,抑或是4K/8K的直播互動,有非常明確的應用前景。“我們與國內的同行,包括騰訊公司、咪咕公司在大量開展云游戲的試點和測試工作。”段曉東說,“其中的挑戰是非常大的,因為云游戲的用戶是廣分布,這與工業應用或者園區場景的邊緣計算不同,會對邊緣設備的部署、時延的保障都提出挑戰。”

在智慧交通領域,運營商將需要大量計算的應用放在基站的邊緣側,減少數據的傳輸路由,從而降低了時延。在廣東廣州的智能公交MEC項目中,實現了真正意義上的全線路、全車隊、全時段的5G公交線路;在廈門BTR公交線上,利用5G車聯網+邊緣計算,實現了公交車的無人駕駛。

“我們在商場中通過5G+邊緣計算,構建了一套基于XR數據孿生平臺的智能化導購方案。”雷波說,“我們利用邊緣計算節點提供的大量算力,來做VR渲染。消費者拿著手機,就可以在孿生的虛擬商場里面,隨意觀看商戶提供的產品圖,可以實時下單購買,還有一些比較有特色的動畫效果,來保證我們‘逛商場’的購物體驗。”

邊緣計算尚處早期階段

邊緣計算在獲得高度關注的同時,也顯示出在底層技術、商業應用中還十分稚嫩。云服務企業、運營商,以及OT\IT\CT企業都看到邊緣計算的前景和當前行業起步期的機遇,紛紛入局。馬紅兵從電信運營商的角度分析認為,要想做好邊緣計算、邊緣云,實現云邊端協同,對業務做好支撐,還要進一步提升能力。

首先要具備集約化的運營能力。運營企業和工業行業結合需要把工業的標準和電信運營的標準進行銜接,同時采用跨域方式,在全球或者是全國范圍內實現統一的業務部署和運營。要實現這一點,標準十分重要。

其次,能夠進行跨域、跨云的互聯,支持跨域業務。這需要運營商不斷沉淀產品,沉淀解決方案和交付能力。

再次,實現云邊協同,邊邊協同。算力在快速下移,面向行業專網用戶,需要能夠根據其需求進行自動組網、自動優化。

最后,在保障性能的同時實現運營的安全,這也是企業最擔心的一個點。邊緣計算的安全是體系性的,需要從制度管理、機構人員,從網絡,從應用層、平臺層以及后臺的門戶管理等多個方面打造一個立體的、多重的安全體系。

邊緣計算,作為運營商開辟企業級藍海市場的支點,對運營商的能力要求無疑是比較高的。據段曉東介紹,目前中國移動在邊緣計算上已經有兩個技術“內核”,其一是把中國移動邊緣計算的12大核心能力打包形成了三大平臺,其中重點在打造邊緣計算通用平臺,它有四個特點:一是實現一站式的部署網邊業務,網絡和邊緣計算同時部署;二是統一的API的開放標準;三是多樣化的能力調用方式;四是應用持續交付能力平臺。其二是打造基于OPEN UPF的一體化產品,這主要用于在不同場景下實現靈活快速部署邊緣計算,官名稱作“果盒”。

放在邊緣計算來看,運營商遇到的挑戰只是冰山一角。

“連接加上計算,帶來的是邊緣側數據的爆發式增長。”華為技術有限公司昇騰計算業務總裁許映童說,“在2020年,80%的數據增長來自于非結構化的數據,非結構化的數據就是工業場景產生的,包括圖片、語音、視頻,這些數據的結構是多種多樣的。”

與此相較,傳統CPU擅長處理的是結構化的數據,通用CPU的性能增長放緩,摩爾定律難以為繼,過去每年性能增長達50%以上,最近幾年一直在小步快跑,也只能增長10%左右。計算算力的增長和數據的增長不匹配,矛盾越來越明顯,這需要通用計算加上異步計算,特別是神經網絡加速處理芯片、AI芯片共同工作,提高異構數據的處理效率。

中國科學院院士姚建銓認為,邊緣計算從計算理論到產業應用還有許多需要完善的節點,僅就產業應用,就有三個挑戰:在基礎設施方面,需要海量異構設備來提供數據依托,邊緣計算如何實現可伸縮性、異構性和協同性;在平臺構架方面,邊緣計算如何具備高可用性、靈活性和普適性;在應用服務方面,邊緣計算如何按需要進行資源劃分、保障運維。“總之,這些問題都還不太成熟,希望學界和企業界共同研究,以指導整個邊緣計算技術和產業的發展。”姚建銓說。

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