近期，Linux基金會、Eclipse基金會、IDC、英特爾等，不約而同的發(fā)布了他們對于全球邊緣計算市場的最新研究報告，本文將為你呈現(xiàn)其中的精華內(nèi)容。在科技領(lǐng)域很有意思的一點是，隨著供方能力的增強和需方痛點的變化，這對“矛”與“盾”牽引著技術(shù)發(fā)展重心的鐘擺出現(xiàn)反轉(zhuǎn)。

　　今天要說的這對“冤家”，就是云計算和邊緣計算。

　　有一段時間我們大力發(fā)展云計算，把大量的數(shù)據(jù)處理交給“云”去做，它免去了用戶對中央計算的管理要求。

　　隨著超大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備的出現(xiàn)，無論是節(jié)點數(shù)量還是數(shù)據(jù)量，都到達(dá)了一個更高的層次。量變引起質(zhì)變，這意味著更多的計算能力要下沉到邊緣側(cè)，減輕網(wǎng)絡(luò)和中心云的負(fù)擔(dān)，滿足需方對于實時性和安全性的需求。

　　邊緣計算，不同于過去我們常說的嵌入式開發(fā)。邊緣計算所面對的場景更加復(fù)雜，所涵蓋的對象并不只是終端設(shè)備，而是在“最后一公里”所發(fā)生的計算。

　　計算將同時存在于邊緣和云端，他們之間的界線越來越難以劃分，未來不是云和邊緣，而是連成一片的邊緣云。

　　第一份報告是《2021邊緣分析：邊緣計算的市場和生態(tài)報告》，先看其中公布的3個數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)可以為2021邊緣計算的發(fā)展畫出素描：

　　◆第一個數(shù)據(jù)，7/10。雖受到新冠疫情、芯片短缺等黑天鵝事件的輪番“轟炸”，邊緣基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用的部署仍舊保持增長。大致的比例是，10個行業(yè)中，只有3個行業(yè)受到影響，7個行業(yè)保持增加。

　　◆第二個數(shù)據(jù)，8000億美元。這是從2019到2028年這十年間，預(yù)計投入到邊緣計算設(shè)施的累計資本支出。作為云計算的延伸，邊緣云被視為新一輪科技革命中必不可少的驅(qū)動因素。隨著大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、全球共享經(jīng)濟(jì)，以及零邊際成本社會的推進(jìn)，為邊緣計算創(chuàng)造了千億美元的發(fā)展空間。

　　◆第三個數(shù)據(jù)，200。這個數(shù)據(jù)來自于谷歌在2020年底推出的一個生態(tài)系統(tǒng)，其中包含由30個獨立軟件開發(fā)商ISV提供的200多個應(yīng)用程序。不僅谷歌，微軟、AWS、IBM、VMware等云服務(wù)企業(yè)都開始將重心轉(zhuǎn)到邊緣計算，邊緣計算的應(yīng)用市場正在形成。

　　由此，研究報告給出了邊緣計算的發(fā)展預(yù)期。由于過去一年的不確定性增強，2021年的報告在2020年的基礎(chǔ)上，增加了預(yù)測的上下閾值。

　　根據(jù)保守預(yù)測，邊緣計算的年度復(fù)合增長率為40%；根據(jù)激進(jìn)的預(yù)測，該數(shù)字可達(dá)驚人的70%。

　　前文提到的7/10，對應(yīng)的行業(yè)分別是制造業(yè)、智能電網(wǎng)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、企業(yè)信息化、智慧城市、商用無人機以及醫(yī)療健康。邊緣計算正在這些領(lǐng)域里蓬勃發(fā)展。

　　雖然有3/10的行業(yè)受到了沖擊，但是就整體而言，全球性疫情讓更多企業(yè)開始擁抱邊緣計算等數(shù)字化解決方案，提升發(fā)展韌性。

　　對于邊緣的分類，Linux基金會給出了明確的界定。邊緣是一個連續(xù)體，根據(jù)商業(yè)邏輯和服務(wù)提供者的差異，可以劃分為“最終用戶邊緣”和“服務(wù)提供商邊緣”。

　　最終用戶邊緣包括：

　　獨立的終端設(shè)備，例如智能手機、可穿戴設(shè)備和汽車；

　　網(wǎng)關(guān)設(shè)備，例如物聯(lián)網(wǎng)交換機和路由設(shè)備；

　　本地服務(wù)器平臺。

　　服務(wù)提供商邊緣包括：

　　容納網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備的站點，例如蜂窩無線基站、xDSL(數(shù)字用戶線路)和xPON(新一代光纖網(wǎng)絡(luò))接入站點；

　　區(qū)域邊緣數(shù)據(jù)中心和特定的中央機房，通常部署訪問控制器、交換設(shè)備和其他服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能。

　　服務(wù)提供商邊緣的實施需要綜合考慮延遲、帶寬、隱私等用戶需求，涉及到不同的部署類型。上圖提供了一種服務(wù)提供商邊緣的部署實例，在這個例子中，應(yīng)用方案不僅跨越了多個服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)，還與公有云合作提供整合服務(wù)。

　　當(dāng)然，研究報告在對邊緣進(jìn)行了明確的分類的同時，也提出在實際應(yīng)用中，最終用戶邊緣和服務(wù)提供商邊緣不一定必須搭配使用。有些最終用戶邊緣直接與云平臺通信，而有些情況服務(wù)提供商邊緣就可充分滿足需求。

　　邊緣連續(xù)體的部署是一個復(fù)雜的問題，需要綜合分析由部署位置、用戶需求、硬件類型、軟件架構(gòu)、運營要求、節(jié)點數(shù)量、設(shè)備所有權(quán)…等構(gòu)成的復(fù)雜矩陣，才能找到最適合的方案。

　　現(xiàn)階段，邊緣計算比較成熟的應(yīng)用場景包括工業(yè)機器人、無人機、計算機視覺、增強現(xiàn)實、零售、游戲、輔助駕駛等。

　　02 邊緣計算部署的緊迫性在提升

　　第二份報告名為《2021年物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計算的商業(yè)應(yīng)用市場調(diào)研結(jié)果》，老樣子，咱們也先用數(shù)據(jù)說話：

　　◆第一個數(shù)據(jù)，54%。很多企業(yè)意識到了應(yīng)用邊緣計算的緊迫性，正在加快采用。54%的企業(yè)計劃在未來12個月內(nèi)使用邊緣計算，另外有30%的企業(yè)計劃在在未來的12到24個月內(nèi)認(rèn)真評估邊緣部署。

　　◆第二個數(shù)據(jù)，74%。在邊緣計算的應(yīng)用中，74%的企業(yè)將開源列入考慮范疇。該數(shù)據(jù)比2019年的調(diào)研結(jié)果提升了14%。對應(yīng)結(jié)論意味深長，這一數(shù)據(jù)表明開源在物聯(lián)網(wǎng)以及邊緣計算領(lǐng)域，已經(jīng)逐步形成了壓倒性的優(yōu)勢。人們希望通過采用開源，帶來如下好處：定制或影響項目代碼的能力(29%)；獲得成本優(yōu)勢(18%)以及提升靈活性和敏捷性(14%)。

　　◆第三個數(shù)據(jù)，2倍。物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計算的投資額繼續(xù)呈顯著上升趨勢。30%的受訪者表示，他們的預(yù)計支出比2019年增長2倍。還有62%的企業(yè)計劃在下一財年加大在物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計算解決方案上的投入，這些企業(yè)已經(jīng)將邊緣計算視為重點戰(zhàn)略，很多時候相關(guān)決策由管理層進(jìn)行自上而下的推動，因為CIO們意識到邊緣是釋放創(chuàng)新機會的關(guān)鍵。

　　接下來我們看一些具體的調(diào)研結(jié)果。

　　物聯(lián)網(wǎng)和邊緣解決方案部署時間，正在越來越短。

　　44%的受訪者表示，典型的物聯(lián)網(wǎng)和邊緣項目部署時間不到12個月。20%的受訪者經(jīng)歷了12-24個月才能完成解決方案部署。還有15%的受訪者報告他們的部署時間超過25個月，更有7%甚至超過36個月。

　　這里必須吐槽一句，我很好奇在市場變化日新月異的今天，又經(jīng)歷了新冠的洗禮，7%受訪者所在的企業(yè)，他們最終上線的系統(tǒng)是否還是原先的那個。

　　物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計算對企業(yè)各個部門的影響是深遠(yuǎn)的，產(chǎn)品和服務(wù)開發(fā)(16%)、運營(14%)和研發(fā)(14%)預(yù)計將從其中受益最大。

　　誰是物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計算部署的決策者?

　　根據(jù)2021年的調(diào)研，35%的相關(guān)企業(yè)決策由最高管理層推動，這一數(shù)據(jù)與2019年的18%相比，幾乎翻番。

　　其次的決策群體來自IT人員，2021年的占比為21%，低于2019年的26%。

　　在邊緣計算的應(yīng)用過程中，人工智能占據(jù)了最大的“人工”。按照工作量劃分，人工智能占40%，其次是控制邏輯占37%和數(shù)據(jù)分析占30%。

　　當(dāng)然，任何技術(shù)都有好與不好的一面，新技術(shù)也會帶來新問題。

　　數(shù)據(jù)安全是物聯(lián)網(wǎng)和邊緣部署的首要問題，36%的企業(yè)將數(shù)據(jù)安全視為部署物聯(lián)網(wǎng)和邊緣解決方案時主要的考慮因素。其次是數(shù)據(jù)收集和分析占比26%，以及連接性，占比24%。

　　物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計算應(yīng)用中，所面臨的三大挑戰(zhàn)分別是：端到端物聯(lián)網(wǎng)解決方案的監(jiān)管，設(shè)備部署和管理，以及網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備、數(shù)據(jù)的安全性。

　　根據(jù)英特爾提供的案例，邊緣計算的應(yīng)用幫助他們的客戶——奧迪，將位于德國的內(nèi)卡蘇姆工廠的勞動力成本下降了30~50%，焊接檢測速度提高了100倍，延遲僅為18毫秒。

　　另一個令人印象深刻的案例是，借助邊緣計算，飛利浦在不添加硬件加速的條件下，設(shè)法將CT掃描成像的速度提高了188倍。

　　實施邊緣計算項目具有明確的預(yù)期收益，雖然數(shù)據(jù)采集和資產(chǎn)追蹤是目前使用最為廣泛的邊緣應(yīng)用程序，但是制造業(yè)的很多領(lǐng)域都可以隨之受益，比如更好的人員管理、質(zhì)量更優(yōu)的現(xiàn)場服務(wù)，以及更有效率的能源管理。

　　考慮到制造業(yè)的復(fù)雜性，很多企業(yè)無法跨越從示范項目到規(guī)模應(yīng)用的鴻溝。

　　阻擋企業(yè)前進(jìn)步伐的理由包括對于安全性的顧慮、缺乏額外的資金投入、投資回報率難以驗證，以及難以下定更廣泛基礎(chǔ)設(shè)施投資的決心。

　　03 邊緣計算是新工業(yè)革命的動力

　　第三份報告是《在制造業(yè)中使用邊緣計算》，由IDC、LumenTechnologies和微軟聯(lián)合出品。根據(jù)IDC報告調(diào)研，74%的運營數(shù)據(jù)將通過邊緣計算在工廠內(nèi)獲取、分析和處理。

　　在制造業(yè)中使用邊緣計算的動力來自3個方面：

　　◆制造彈性的提升，使得生產(chǎn)過程越來越依賴邊緣側(cè)數(shù)據(jù)，做出快速而有效的決策。

　　◆邊緣計算讓制造商們可以在生產(chǎn)現(xiàn)場就近的位置收集、處理和存儲數(shù)據(jù)，從而提升可靠性、安全性和實時性。

　　◆IT與OT部門正在融合，他們一致認(rèn)為邊緣計算對于任何互聯(lián)工廠而言都是必不可少的選項。

　　目前雖然只有27%的制造企業(yè)在生產(chǎn)中使用邊緣計算，但越來越多的制造商正在研究如何利用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)提升生產(chǎn)潛力，增加流程的靈活性。

　　因此預(yù)計未來兩年，將有56%的制造企業(yè)開始試點邊緣計算，17%的企業(yè)將把邊緣計算從試點項目融入到常規(guī)生產(chǎn)流程中。

　　隨著IT與OT的融合，工程師們一致認(rèn)為邊緣計算可以提升制造企業(yè)的安全性、提高操作效率，并且進(jìn)行更快更好的決策。

　　當(dāng)被問及制造企業(yè)到底是由OT還是IT部門牽頭推進(jìn)邊緣計算項目時，大多數(shù)的回答集中在由OT部門主導(dǎo)并負(fù)責(zé)審批預(yù)算，IT部門配合。

　　復(fù)盤那些成功的邊緣計算項目，OT與IT的跨部門合作在項目的初始階段就已建立，并且貫穿項目的始終。OT部門擅長結(jié)合生產(chǎn)需求，運用邊緣數(shù)據(jù)提升流程可靠性和彈性。IT部門則擅長分析數(shù)據(jù)和連接更多廠域。

　　根據(jù)研究，IT和OT部門同時介入的邊緣計算項目，成功率可以提升47%。

　　因此，在計劃規(guī)模部署邊緣計算之前，制造企業(yè)需要為此制定明確的計劃、考慮所有安全風(fēng)險，并且升級所需的基礎(chǔ)設(shè)施。

　　當(dāng)然成功的邊緣計算項目還需要正確的KPI，有趣的是，考核示范項目的KPI和評估規(guī)模應(yīng)用的KPI有很大區(qū)別，甚至需要重新規(guī)劃。

　　看了這份報告，不得不由衷感嘆那些成功的邊緣計算項目的來之不易，不僅要有OT與IT部門的同心協(xié)力，還需要足夠的資本和基礎(chǔ)設(shè)施投入作為支撐，而且更需要結(jié)合企業(yè)情況量身定制KPI。

　　報告的最后還給出了挑選邊緣計算供應(yīng)商的評判依據(jù)。