当前位置 > 首页 > 新闻动态 > 行业动态 > 行业数字化转型的边缘计算解决之道

行业数字化转型的边缘计算解决之道

当飞机不再是飞机，而是一个飞行的数据中心，通过从飞机上遍布的传感器中收集的数据进行飞行及燃油分析、导航服务、飞机检修、航空公司运营管理，以及规划和恢复等服务；当电梯具备了智能，电梯的运行状况可以得到远程实时监测，“梯联网”不仅可以实现可预测性维护，还能带来更多价值……如今，这样的例子不胜枚举，而且并不是存在于幻想当中，而是已经存在的事实。

数字化转型，为什么这个话题如此火热而且迫切？因为它已经实实在在发生，不仅大幅提升了行业自动化水平，而且满足了用户个性化的产品与服务需求，更重要的是，推动着从产品向服务运营全生命周期的转型，并由此而触发了产品服务和商业模式创新，对价值链、供应链和生态系统的发展带来了长远而深刻的影响。

2017年，最重要的趋势就是数字化转型，应该不会有人怀疑这一论断。如果从狭义的角度理解数字化转型，云计算、大数据等那些ICT（Information and Communication Technology）圈儿里的事人们已经耳熟能详。在数据中心端，也就是云端，相关的创新技术和解决方案层出不穷。如果从广义的角度看待全球数字化革命引领的新一轮产业变革，那么最显著的变化则是将“物”纳入智能互联，实现OT（Operation Technology）与ICT的深度协作与融合。

简单概括，数字化转型要处理好几对儿关系：第一，云与端的关系，也就是云计算与边缘计算的关系；第二，OT与ICT的融合；第三，技术创新与行业应用之间的匹配；第四，妥善处理好人与物，以及物与物之间的关系；第五，既能保证广泛的连接性，同时又能保证连接以及端点的安全性。

如果想顺利完成数字化转型这件事，那么就必须正视这一问题——“物”的智能互联将无所不在。从航空业的预测性维护到公共事业领域的电梯智能运营，从能源行业的智能抄表到物流行业的全流程跟踪，这些行业的数字化应用案例让我们深刻体会到，物联网必然引发制造、能源、公共事业、交通、健康、农业等领域的深刻变革。这也是“中国制造2025”、北美的“工业互联网”和欧洲的“工业4.0”等诞生的基础。

就像是一个人的左膀和右臂，云计算与边缘计算之间是互相协同，共同使能行业数字化转型的。云计算聚焦非实时、长周期数据的大数据分析，能够在周期性维护、业务决策支撑等领域发挥其特长；边缘计算则聚焦实时、短周期数据的分析，能更好地支撑本地业务的实时智能化处理与执行。从另一个角度分析，边缘计算既靠近执行单元，更是云端所需高价值数据的采集单元，可以更好地支撑云端应用的大数据分析；云计算通过大数据分析优化输出的业务规则，也可以下发到边缘侧，边缘计算基于新的业务规则进行业务执行的优化处理。可以这样说，在行业数字化转型的过程中，云计算与边缘计算缺一不可。

再举一个边缘计算与云计算相互依存的例子。当物联网普及后，家中的电器、家具等都可以通过网络连接到云平台上，这些产品之所以能够自动地完成许多功能，主要得益于云平台的控制。如果一旦出现网络中断，那么家里的这些物品还能实现原有的自动化功能吗？这就要求家里的这些物品的某些功能要通过云平台进行控制，而还有些功能则要由本地设备自主完成，这时本地设备就要依靠边缘计算。

只有想不到，没有做不到，物联网的蓝图已经展现在人们面前。但是，实事求是的说，更多的物联网解决方案目前还处在概念验证（POC）阶段，云计算进展之迅速有目共睹，而边缘计算还需要再加一把劲儿。

IDC的数据统计，到2020年，全球将有超过500亿的终端与设备联网。未来，超过50%的数据需要在网络边缘侧进行分析、处理与储存。边缘计算的大市场正在向我们招手。

既然已经明确了，行业数字化转型的解决之道是边缘计算，那么，边缘计算到底指的是什么呢？

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，满足行业数字化在业务实时、业务智能、数据聚合与互操作、安全与隐私保护等方面的关键需求。

简单说，边缘计算就是在网络边缘侧实现智能互联。边缘计算要攻克哪些难题呢？

现在，很多人都拥有多个联网设备，包括智能手机、平板电脑，以及各种可穿戴设备等。随着联接设备数量的持续增加，网络的连接、运维管理、扩展和可靠性保障面临巨大的挑战。边缘计算要解决的主要问题就是海量的联接，以及异构环境的管理。除了人们熟悉的数据中心以外，工业现场长期以来存在大量异构的总线联接，多种制式的工业以太网并存，因此确保兼容性和实时可靠也是是边缘计算要完成的重要任务。

云计算、物联网要保证用户随时随地访问，因此业务的实时性和连续性非常重要。尤其是工业场景中，系统的检测、控制、执行对实时性的要求更高，一些场景甚至要求延迟必须控制在10ms以内。边缘计算要以满足业务的实时性要求为己任。

我们正在构建一个智慧的社会。业务流程的优化、运维的自动化，以及业务创新驱动着业务不断走向智能。智能意味着更高的效率、更低的成本、更高的自动化程度。边缘计算的一个核心目的就是在网络边缘侧实现更高的智能，其典型应用之一预测性维护就是智能化的体现，它代表着服务模式和商业模式转变的方向。

边缘计算要实现业务数据的聚合和互操作，这是实现业务智能的基础。在异构的环境中，实现跨厂商、跨应用的数据集成和互操作颇具挑战性。

安全问题无处不在，它横跨云计算和边缘计算。从数据中心到各种终端设备，必须实现端到端的安全保护。网络边缘侧的安全问题主要包含设备安全、网络安全、数据安全与应用安全。另外，关键数据的安全性、一致性以及隐私数据的保护也非常重要。

边缘计算并不能一蹴而就，其本身也要经历一个发展的过程，必须从顶层设计开始，在联接、智能、自治等方面不断完善。

随着行业数字化转型进程不断向纵深发展，在技术与商业的双重驱动下，边缘计算的重要性日益凸显。引领边缘计算产业的健康、可持续发展，使之快速、平稳落地成了摆在厂商和用户面前的一大挑战。

边缘计算并不是纸上谈兵，它的应用场景极其丰富，产业价值十分突出。一方面，它可以有效支撑行业用户的商业模式创新，实现从产品向服务的价值延伸；另一方面，它还可以支撑产品和服务的定制化与智能化。当前，预测性维护、能效管理、智能制造是比较典型的边缘计算应用场景，其带来的改变和收益十分显著。

最近，电梯伤人事件频发，其中有人为的原因，但是电梯本身的故障也是主要问题。目前，全球有超过1500万部电梯在网运行，电梯的维保和售后服务已成为电梯行业的“新蓝海”。电梯行业实现数字化转型和商业模式创新，主要途径就是借助边缘计算，实现预测性维护，从而提升运维效率，降低运维成本。

具体来说，基于电梯内大量的传感器，可以对电梯运行状态实时感知。通过本地的边缘计算并融合网关，可以提供数据分析和洞察，第一时间发现设备潜在故障。据统计，采用这种预测性维护可以减少维护费用7%~60%，过程停机减少，70%设备寿命延长1~10倍。

数据分析公司LuxResearch的报告显示，2020年，全球工业物联网产值将达到1510亿美元，而梯联网正是其中一个典型使用场景。这种预测性维护不仅适用于电梯行业，特种车、数控机床、二次供水设备、能源行业都可从中获益。

公共基础设施的能效管理也是边缘计算可以大展拳脚的一个领域。以路灯为例，全球80%的路灯厂商都准备向智能路灯转型，以便更好地实现节能减排智能路灯解决方案可降低80%的维护成本；多级可靠保证，即使云端控制出现异常，也可保证正常工作和管理，实现可预测性维护。通过引入边缘计算，可以有效降低建筑能耗，据澳大利亚墨尔本项目客户提供的数据，楼宇能效解决方案部署后有效降低了能耗约60%；实现能源信息采集自动化，节省人工采集费用和维护成本。

边缘计算还能够加速智能制造的实现。“中国制造2025”的目标是到2025年，中国将在制造业重点领域全面实现智能化，试点示范项目运营成本降低50%，产品生产周期缩短50%，不良品率降低50%。实现制造智能化，首先要加强制造业ICT系统和OT系统之间的灵活交互。

德国在“工业4.0”方面起到了示范作用。比如，凭借部署了IoT平台的公有云，德国电信帮助德国荷马机械制造有限公司（Holmer）实现了农用机械预测性维护。

如今，边缘计算已经在公共基础设施、智慧能源、智能制造、车联网甚至智慧家庭等领域有了成功应用，这为边缘计算继续走向深入打下了坚实的基础。

云计算时代，没有一个厂商能够依靠单打独斗取得成功，而是必须建立一个生态系统，联合上下游的合作伙伴，才能更好地推动整个产业的快速、良性发展。边缘计算也不例外。边缘计算目前正处于兴起阶段，人们对边缘计算的认识还有模糊的地方，配套的产品和解决方案还不完善，边缘计算架构的顶层设计与运作模式还需要进一步明确，边缘计算的整个产业链条还在形成之中。在这个时候，就更需要建立一个边缘计算的生态圈，打通“政产学研用”各方产业资源，这样才能更有效地推动边缘计算在各行业的应用落地，促进数字化创新。

推动边缘计算的发展和落地，首先要明确需求在哪里。这就需要研究机构和厂商积极开展边缘计算应用的需求分析，梳理出行业的关键需求，从而找到边缘计算应用的突破口。

其次，根据用户的需求，确定边缘计算的技术参考架构，相关软硬件厂商明确自己的定位与分工，提供整体解决方案。

再次，相关厂商和试点用户应该加快边缘计算技术框架、产品和解决方案的测试、验证工作，争取尽快将边缘计算产品商业化。

然后，在行业内进行示范推广工作，树立边缘计算的成功样板，不断总结经验，提升边缘计算的价值和关注度，为边缘计算开辟更广阔的应用空间。

最后，产业各方应通力协作，针对边缘计算进行更加全面、细致的研发，制定统一的标准或规范，并且增强国内外的交流，实现开放与合作，更快实现边缘计算的产业化，为社会、企业创造更多价值。

边缘计算作为一项新兴产业，其应用前景十分广阔，产业同时横跨OT、IT、CT多个领域，且涉及网络联接、数据聚合、芯片、传感、行业应用等多个产业链角色。据悉，华为、中国科学院沈阳自动化研究所、中国信息通信研究院、英特尔、ARM和软通动力六家单位联合倡议，即将于本月成立边缘计算产业联盟（Edge Computing Consortium，ECC），ECC的职责是全面促进产业深度协同，加速边缘计算在各行业的数字化创新和行业应用落地。

边缘计算是行业数字化转型的重要抓手，它与云计算的协同互动，将改变各行业信息化的未来。

来源：中国云报