边缘计算的兴起,源于产业数字化过程中对于计算、通信实时性、安全性的切实需求。
1.边缘计算的概念
边缘计算(Edge Computing)是指在靠近人、物或数据源头的一侧,采用融合存储、计算、网络 接入、应用核心能力为一体的开放平台,就近为使用者提供服务。相比于集中部署的云计算服务, 边缘计算解决了时延过长、汇聚流量大等问题,为实时性和带宽要求较高的业务提供更好的支持, 具有如下特点。
去中心化:边缘计算的本质是让网络、计算、存储、应用从中心向边缘分发,以就近提供智能边缘 服务。边缘计算可以让用户无论在任何时间、任何地点都可以自由地部署、存储、计算和控制。 实时高效:数据分析的多数任务在数据完整精度高的原始边缘数据源附近完成,可以达到最好的模 型计算准确性、更精准的分析及反馈。 安全稳定:边缘计算一方面可以杜绝隐私数据泄露的问题,另一方面可以稳定快速响应客户,在无 网络或不稳定连接的地点或时刻仍然可以给客户提供不中断无延误的良好体验。 低成本:边缘计算将大量高频的机器信号数据及时在近端处理并决策,能节省大量的服务器、带宽、 电量乃至物理空间等诸多成本,从而实现低成本化。
2014 年,欧洲电信标准化协会(ETSI)在发布的《Mobile Edge Computing:A Key Technology Towards 5G》中指出, MEC 是在在距离用户移动终端最近的无线接入网内提供信息技术服务环境 以及云计算能力。2016 年,ETSI 把 MEC 的概念扩展为 Muti-access Edge Computing,意为“多接 入边缘计算”。 边缘计算产业联盟(ECC)与工业互联网产业联盟认为边缘计算是在靠近物或数据源头的网络边缘 侧,融合网络、计算、存储、应用核心能力的开放平台,就近提供边缘智能服务,满足行业数字化 在敏捷连接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。 Gartner 认为边缘计算描述了一种计算拓扑,在这种拓扑结构中,信息处理、内容采集和分发均被 置于距离信息更近的源头处完成。
尽管不同行业和组织对边缘计算的定义描述有差异,但都表达了一个共识:边缘计算是在更靠近终 端数据的网络边缘上提供与云计算类似的算力服务。这种共识的形成与行业的数字化转型相关,根 据 IDC 的数据,2023 年会有 70%的企业需要处理物联网数据,2024 年全世界会有 380 亿物联网设 备。通过对人、物、环境、过程等对象进行数字化而产生数据,以数据为生产要素,通过人工智能为各个垂直行业创造经济价值和社会价值,进而进入智能化世界。
2.边缘计算产业生态
边缘计算目前处于爆发初期,产业链上的业务边界相对模糊。对于单个厂商而言,既需要考虑与业 务场景的融合,又需要从技术层面具备适应业务场景变化的能力,同时还需要保证与硬件设备具有 较高的兼容性,以及项目落地的工程能力。
电信运营商关注边网融合,例如,中国移动构建面向边缘计算 PaaS 服务 Sigma 平台,为开发者提 供 170 余项 API,中国联通推出 CUC-MEC 边缘计算平台并设计 EdgePOD 一体化边缘解决方案, 中国电信推出自研 MEC 平台,在各行业开展 5G+MEC 应用合作创新。而中国铁塔作为全球规模最 大的通信铁塔基础设施服务提供者,累计承建 5G 站址 170 余万座,自主研发边缘计算网关,结合 客户业务场景灵活加载智能 AI 算法,实现本地智能处理和快速响应。 云厂商将公有云服务延伸至边缘,通过 AI+IoT 能力无缝扩展至边缘设备。九州云深度参与了 OpenStack Edge Group、StarlingX、Kubernetes、OpenNess 和 EdgeGallery 等边缘开源社区,推出 了符合 3GPP 和 ETSI 规范的边缘全栈解决方案;百度发布 DuEdge 开源平台,并建立智能边缘计算 框架 BAETYL,同时提供边缘计算+AI 能力;阿里云 2020 年启动首个边缘计算云原生开源项目 OpenYurt,深度挖掘“边缘计算+云原生落地实施”诉求,打造云网边端一体化的协同计算体系。
垂直领域解决方案商专注于行业解决方案,深耕细分领域客户市场,例如,顺丰科技、菜鸟物流专 精于物流快递领域,优特科技专注于电力市场,百度阿波罗专注于自动驾驶、车路协同,大疆作为 全球无人机巨头,专注于无人机产品和市场。 以新华三、联想集团等为代表的 ICT 厂商,将基础软硬件及技术服务同边缘计算场景融合,实现软 硬一体的边缘计算私有化部署,并力推云网融合,以满足各类行业智能化应用所急需的新型边缘侧高性能网络与计算资源。
AI 创新企业利用自身对算法和场景的深刻理解,是边缘计算产业不可忽视的一股力量,自深度学 习突破以来,AI 视觉进入规模化商业落地的发展阶段,迅速赋能安防、泛金融、零售、医疗、自动 驾驶、泛工业及泛农业等场景。 边缘计算开源项目方面,云厂商开源了各自基于 Kubernetes 的边缘计算云原生项目,如华为云的 KubeEdge,阿里云的 OpenYurt,腾讯云的 SuperEdge 等,Kubernetes 由于屏蔽了底层架构的差异 性,可以帮助应用平滑地运行在不同的基础设施上。 此外,2016 年 11 月,由华为、中科院沈阳自动化所、中国信通院、英特尔、ARM 和软通动力联 合倡议发起成立边缘计算产业联盟(Edge Computing Consortium,ECC),联盟横跨 OT、IT、CT 多个领域,旨在搭建边缘计算产业合作平台,加速边缘计算在各行业的数字化创新和行业应用落地。
3.边缘计算相关行业标准
当前,中国边缘计算标准体系相继建立,覆盖边缘设备、边缘软件及解决方案、边缘安全等层面, 加速边缘计算技术创新与应用落地。此外,工业、电力、交通、智能家居等行业,逐渐出台针对边 缘计算的相关技术标准。
通用边缘计算标准
边缘设备层面,传统服务器、网络、存储等硬件在边缘场景面临部署配置复杂、环境适应性较弱、 管理运维复杂等挑战,《边缘一体机能力要求第 1 部分:轻量级边缘一体机》对物理硬件、云端管 理、边缘自治、边缘智能、安全等方面进行要求,规范厂商提供边缘一体机的软硬件能力,满足用 户对数据处理实时、安全性、可靠性等方面的需要;《边缘一体机能力要求第 2 部分:超融合边缘 一体机》对物理硬件、虚拟化、云端管理、边缘自治、边缘智能、安全等方面进行要求,满足用户 对统一管理运维、云边协同、边缘智能等方面的需求。
边缘软件及解决方案层面,面对节点分布广泛、网络复杂、资源异构、形态多样等挑战,边缘软件 及解决方案提供统一开发和管 理能力,帮助用户构建边缘弹性敏捷应用。目前已出台《边缘节点 管理解决方案能力要求》《边缘容器技术要求》《边缘智能通用技术要求》《边缘中间件 第 1 部分: 边缘流式数据处理》等行业或团体标准。 边缘安全层面,国家标准《信息安全技术边缘计算安全技术要求》2023 年 5 月发布,将于 2023 年 12 月 01 日实施,标准提出边缘计算安全模型,将边缘安全问题分解和细化,并分别从应用安全、 网络安全、数据安全、基础设施安全、物理环境安全、运维安全、安全管理等方面提出具体的技术 要求。
行业领域边缘计算标准
公路行业,广东、浙江、江苏、四川、重庆、山东、云南、甘肃等省市制定发布了相关的地方标准 或建设指南等指导性文件,对智能高速的总体架构、应用场景和具体内容进行了规定,强调了 5G、 北斗、云计算、高分遥感、人工智能等新一代信息技术在高速公路的应用场景。

业领域,《工业互联网边缘计算总体架构与要求》《工业互联网边缘计算 边缘云技术、要求及测 试方法》《工业互联网边缘计算 边缘节点模型与要求 边缘云》等行业标准已实施。电力行业,当前 国内已经立项《面向电力行业的边缘计算总体架构与要求》,正式启动电力行业边缘计算标准体系 建设工作。 智能家居行业,行业标准《移动互联网+智能家居系统 家庭边缘计算总体技术要求》由中国移动、 浪潮、郑州信大捷安、中国通信标准化协会等公司和组织共同起草,于 2023 年 5 月发布,2023 年 8 月 1 日起实施。 AIoT 星图研究院认为,围绕工业、电力、智能家居、公路等场景需求,产业界形成了初步的技术 共识,在规范化、模型化和标准化方面已经形成了一定的研究基础,但是现有的标准工作碎片化、 重叠化现象严重,已发布的标准要求与当前厂商的产品实现存在脱节等诸多问题,整体上看,边缘 计算领域的标准工作仍然处于初级阶段。
4.边缘计算相关产业政策
“十三五”时期,国家提出构建万物互联、融合创新、智能协同、安全可控的新一代信息技术产业体 系,万物互联的需求推动边缘计算技术及产品的发展。“十四五”时期,各部门推出大量支持边缘计 算技术、行业应用相关政策,边缘计算产业迎来前所未有的发展机遇。基于国家边缘计算相关政策 和规划,各省市在工业互联网、数字经济发展等相关政策和规划中纷纷提出支持和鼓励边缘计算发 展的政策与具体措施。
