邊緣計(jì)算將如何助力5G專網(wǎng)建設(shè)？

邊緣計(jì)算可以在云和客戶之間形成一個(gè)緩沖區(qū)，進(jìn)行協(xié)同數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算分析以及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)瘸绦蜻\(yùn)行，以提升網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。而且邊緣計(jì)算的邏輯位置與5G專網(wǎng)的邏輯位置是共通的，所以邊緣計(jì)算可以說是5G專網(wǎng)的理論支持，而5G專網(wǎng)則是邊緣計(jì)算的具體體現(xiàn)之一。

在全球范圍內(nèi)，運(yùn)營(yíng)商正在加緊部署5G，許多運(yùn)營(yíng)商把邊緣計(jì)算策略運(yùn)用于5G的部署中，紛紛推出定制化5G專網(wǎng)。在2020年底召開的邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)峰會(huì)上，運(yùn)營(yíng)商都強(qiáng)調(diào)了邊緣計(jì)算對(duì)5G專網(wǎng)建設(shè)的重要意義。

中國(guó)聯(lián)通集團(tuán)相關(guān)專家表示，2020年是中國(guó)5G SA網(wǎng)絡(luò)商用元年，未來幾年5G網(wǎng)絡(luò)將承載更多的行業(yè)需求，帶來更多的商業(yè)機(jī)會(huì)。行業(yè)應(yīng)用需要具備差異化、確定性、自主靈活的專屬網(wǎng)絡(luò)，不同的行業(yè)業(yè)務(wù)對(duì)帶寬、時(shí)延、可靠性等的要求不同，這要求5G專網(wǎng)要具備確定性體驗(yàn)、自服務(wù)、新業(yè)務(wù)快速開發(fā)上線等網(wǎng)絡(luò)能力。在云網(wǎng)融合趨勢(shì)下，邊緣計(jì)算將助力5G行業(yè)應(yīng)用加速落地實(shí)踐。

作為5G網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)之一，邊緣計(jì)算將如何助力5G專網(wǎng)建設(shè)?

天津大學(xué)智能與計(jì)算學(xué)部教授王曉飛介紹，在5G時(shí)代，積極擁抱專網(wǎng)，對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來說是實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型和擴(kuò)大收入的重要籌碼。不過深度挖掘適合5G專網(wǎng)和邊緣計(jì)算融合的殺手級(jí)應(yīng)用，共創(chuàng)產(chǎn)業(yè)新價(jià)值是下一步最需解決的問題。

5G專網(wǎng)可針對(duì)垂直行業(yè)提供全新生態(tài)

業(yè)界一直在探索5G賦能垂直行業(yè)的最佳方式，而專網(wǎng)已成為5G服務(wù)垂直行業(yè)用戶的核心方式之一。王曉飛指出，5G專網(wǎng)是在特定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋，為特定用戶在組織、指揮、管理、生產(chǎn)、調(diào)度等環(huán)節(jié)提供通信服務(wù)的專業(yè)網(wǎng)絡(luò)。“簡(jiǎn)單來說，在一定的5G信號(hào)覆蓋范圍之內(nèi)，只把部分需要與外界進(jìn)行交互的如需向企業(yè)監(jiān)管方提交的數(shù)據(jù)流量連接到外網(wǎng)，而像監(jiān)控?cái)z像頭數(shù)據(jù)調(diào)取、微信文件互傳等業(yè)務(wù)則不再走主干網(wǎng)絡(luò)，而是通過本地網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行。”王曉飛介紹。

與5G公網(wǎng)相比，5G專網(wǎng)具有大帶寬、廣連接、低時(shí)延、安全性高等諸多優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化了傳統(tǒng)基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)、WiFi網(wǎng)絡(luò)、專有頻段LTE局域網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)的靈活性、安全性、穩(wěn)定性較差等缺陷。在實(shí)際應(yīng)用中，專網(wǎng)的主要用戶都是行業(yè)用戶，比如工廠、礦山、樓宇、CBD、智慧社區(qū)等。

“特別是針對(duì)垂直行業(yè)，5G專網(wǎng)可以提供一個(gè)全新生態(tài)。”王曉飛介紹，這就像在本地搭建一個(gè)類似手機(jī)里的安卓或者蘋果系統(tǒng)一樣，專網(wǎng)內(nèi)有各種各樣的App來支持本地的業(yè)務(wù)，同時(shí)這些App可以在云上運(yùn)行，也可以和核心網(wǎng)的云服務(wù)進(jìn)行溝通，還可以脫離云在本地執(zhí)行。而且基于專網(wǎng)的構(gòu)架，這些App之間可以進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，相當(dāng)于提供了一個(gè)新生態(tài)。

此外，行業(yè)用戶特別是垂直行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，對(duì)于專網(wǎng)的期待和需求也為5G專網(wǎng)發(fā)展提供了強(qiáng)大動(dòng)力。中國(guó)移動(dòng)副總經(jīng)理趙大春曾說，在中國(guó)移動(dòng)100個(gè)集團(tuán)級(jí)5G龍頭示范項(xiàng)目中，有超過70%的項(xiàng)目已經(jīng)提出了明確的網(wǎng)絡(luò)專用需求，不僅需要5G大帶寬、低時(shí)延、大連接的網(wǎng)絡(luò)特性，也呼喚自運(yùn)維、自服務(wù)、自開發(fā)等多元化的網(wǎng)絡(luò)能力。

邊緣計(jì)算和5G專網(wǎng)“天造地設(shè)”

“邊緣計(jì)算和5G專網(wǎng)是天造地設(shè)的一對(duì)兒。”王曉飛介紹，因?yàn)檫吘売?jì)算也是本地計(jì)算，它指的是利用靠近數(shù)據(jù)源的邊緣地帶來完成的運(yùn)算程序，可以在云和客戶之間形成一個(gè)緩沖區(qū)，進(jìn)行協(xié)同數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算分析以及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)瘸绦蜻\(yùn)行，以提升網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。而且邊緣計(jì)算的邏輯位置與5G專網(wǎng)的邏輯位置是共通的，所以邊緣計(jì)算可以說是5G專網(wǎng)的理論支持，而5G專網(wǎng)則是邊緣計(jì)算的具體體現(xiàn)之一。

邊緣計(jì)算有很多種，比如云計(jì)算視角的邊緣云計(jì)算，就是云的擴(kuò)充，它能夠組成多種異構(gòu)的微云來和云計(jì)算進(jìn)行呼應(yīng);另外還有物聯(lián)網(wǎng)的邊緣計(jì)算，是以邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)和海量化、碎片化、長(zhǎng)尾化(個(gè)性化的，零散的小量的需求)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行交互，網(wǎng)關(guān)自身的數(shù)據(jù)分析計(jì)算能力能夠讓數(shù)據(jù)在到達(dá)網(wǎng)關(guān)的同時(shí)就完成聚合、優(yōu)化、篩選和本地預(yù)分析，從而讓物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備作出直接反應(yīng)，并將結(jié)果和高價(jià)值數(shù)據(jù)再上傳云端。

王曉飛表示，目前國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商在邊緣計(jì)算領(lǐng)域已經(jīng)走出了一條專網(wǎng)化的道路。

據(jù)了解，中國(guó)移動(dòng)推出了“優(yōu)享、專享、尊享”3種模式的5G專網(wǎng)，通過邊緣計(jì)算、超級(jí)上行、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等多項(xiàng)5G服務(wù)，幫助客戶快速構(gòu)建安全穩(wěn)定、服務(wù)可視化的專屬網(wǎng)絡(luò);中國(guó)聯(lián)通的5G專網(wǎng)策略是虛擬專網(wǎng)、混合專網(wǎng)和獨(dú)立專網(wǎng)，以邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)集中運(yùn)營(yíng)，形成全國(guó)一張網(wǎng)，賦能5G千行百業(yè);而中國(guó)電信針對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)需求，推出了“致遠(yuǎn)”“比鄰”“如翼”3種服務(wù)模式，為5G專網(wǎng)在行業(yè)的應(yīng)用提供了端到端、系列化專屬解決方案。

運(yùn)營(yíng)商們之所以主推專網(wǎng)，并把邊緣計(jì)算作為5G專網(wǎng)建設(shè)的核心能力，是因?yàn)樗麄冊(cè)?G時(shí)代單純地做管道，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)的變現(xiàn)能力和提升潛力都被騰訊、京東、阿里等OTT(第三方服務(wù)商通過互聯(lián)網(wǎng)向用戶投放服務(wù)的一種商業(yè)模式)廠商所限制、剝奪。

“在5G時(shí)代，運(yùn)營(yíng)商可以以5G專網(wǎng)為抓手，或者由運(yùn)營(yíng)商牽頭一些外圍公司一起建設(shè)5G專網(wǎng)，通過邊緣計(jì)算把自身的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和場(chǎng)景的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行充分融合，把管道上的業(yè)務(wù)能力釋放出來，為專網(wǎng)用戶提供更便利、更高效的本地交互以及本地智慧化服務(wù)。”王曉飛認(rèn)為，5G專網(wǎng)是運(yùn)營(yíng)商擁有的一個(gè)得天獨(dú)厚的先天優(yōu)勢(shì)，也是5G時(shí)代運(yùn)營(yíng)商可以扭轉(zhuǎn)當(dāng)前局面的一個(gè)重要籌碼。

邊緣計(jì)算應(yīng)注重安全性、智能化和生態(tài)建設(shè)

“邊緣計(jì)算在底層技術(shù)和商業(yè)應(yīng)用中，其實(shí)還有很多不足。”王曉飛指出。

首先是安全性，因?yàn)檫吘売?jì)算的市場(chǎng)必然是一個(gè)多方參與、充分異構(gòu)，而且長(zhǎng)尾效應(yīng)非常嚴(yán)重的市場(chǎng)，所以會(huì)出現(xiàn)五花八門的訴求。同時(shí)在硬件的架構(gòu)、軟件的體系方面，還涉及很多利益沖突或是多方共贏的情況。因此安全是最大的一個(gè)挑戰(zhàn)。

“如何讓這些設(shè)備、軟件相互之間可信;如何防范惡意的攻擊;如何在分布式的端邊云協(xié)同的架構(gòu)里確保任務(wù)的執(zhí)行等同于集中式的任務(wù)執(zhí)行，這些都是問題。”王曉飛說。

除了安全外，智能化也是重要挑戰(zhàn)和需要提升的部分。

“比如現(xiàn)在有很多采用自動(dòng)化運(yùn)維、自動(dòng)化巡檢、自動(dòng)化調(diào)度方案的技術(shù)站，可大幅度減少數(shù)據(jù)中心的運(yùn)維和優(yōu)化的成本。”王曉飛介紹，但是當(dāng)云邊協(xié)同逐漸深入，邊緣計(jì)算技術(shù)開始介入時(shí)，如何對(duì)其進(jìn)行智能化的運(yùn)維管理，目前還處于空白階段。現(xiàn)在業(yè)界、企業(yè)和高校都在做類似的工作，希望能夠全面提升邊緣節(jié)點(diǎn)邊云協(xié)同的智慧化能力，還有邊緣節(jié)點(diǎn)的智慧化自制能力，以期實(shí)現(xiàn)邊云協(xié)同更智能。

最后是來自應(yīng)用生態(tài)的挑戰(zhàn)。目前，5G專網(wǎng)下的邊緣計(jì)算場(chǎng)景業(yè)務(wù)基本都是經(jīng)過和頭部企業(yè)進(jìn)行探討，以科研或以應(yīng)用示范為目的，甚至以搶占先機(jī)為目的推動(dòng)一些項(xiàng)目落地示范。

“這些落地示范項(xiàng)目的實(shí)用性還有待考證，目前并沒有找到5G專網(wǎng)+邊緣計(jì)算才能解決的殺手級(jí)別的應(yīng)用，還需進(jìn)一步的挖掘。”王曉飛感嘆道，解決新的挑戰(zhàn)必須真正將5G專網(wǎng)和邊緣計(jì)算深度融合，從而大幅提升5G專網(wǎng)在工業(yè)制造、智慧城市、生產(chǎn)智能等方面應(yīng)用的能力。對(duì)于應(yīng)用生態(tài)的挖掘，只能是迭代，邊走邊看，鼓勵(lì)學(xué)界產(chǎn)業(yè)界協(xié)同創(chuàng)新，多用5G專網(wǎng)和邊緣計(jì)算，用創(chuàng)新思維、開放思維，去探討各種各樣的新生態(tài)。

◎本報(bào)記者 陳 曦

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