據(jù)IDC預(yù)測(cè)，全球物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備安裝數(shù)量有望在2019年達(dá)到256億臺(tái)，2020年將有超過500億的終端與設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，邊緣計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模將超萬(wàn)億，成為與云計(jì)算平分秋色的新興市場(chǎng)。
隨著5G時(shí)代的日益臨近，實(shí)時(shí)、智能、安全、隱私這四大趨勢(shì)催生了邊緣計(jì)算與端智能的崛起。5G通信的超低時(shí)延與超高可靠要求，使得邊緣計(jì)算成為必然選擇。
據(jù)IDC預(yù)測(cè)，全球物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備安裝數(shù)量有望在2019年達(dá)到256億臺(tái)，2020年將有超過500億的終端與設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，邊緣計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模將超萬(wàn)億，成為與云計(jì)算平分秋色的新興市場(chǎng)。
今天，我們推薦來(lái)自安信證券的5G行業(yè)深度報(bào)告，對(duì)5G高速發(fā)展背景下，邊緣計(jì)算的技術(shù)分類與市場(chǎng)需求進(jìn)行分析。
以下為我們整理呈現(xiàn)的干貨。
邊緣計(jì)算，5G時(shí)代的萬(wàn)億市場(chǎng)
邊緣計(jì)算(Edge Computing)是在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，融合網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用核心能力的分布式開放平臺(tái)，就近提供邊緣智能服務(wù)。
從邊緣計(jì)算聯(lián)盟(ECC)提出的模型架構(gòu)來(lái)看，邊緣計(jì)算主要由基礎(chǔ)計(jì)算能力與相應(yīng)的數(shù)據(jù)通信單元兩大部分所構(gòu)成。
隨著底層技術(shù)的進(jìn)步以及應(yīng)用的不斷豐富，近年來(lái)全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)爆發(fā)式的增長(zhǎng)，這也為邊緣計(jì)算提供了更多的場(chǎng)景。
參考IDC數(shù)據(jù)，全球物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備安裝數(shù)量有望在2019年達(dá)到256億臺(tái)，年復(fù)合增速高達(dá)21%。
國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的增速更高，據(jù)CEDA預(yù)測(cè)，2020年我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到18300億元，年復(fù)合增速高達(dá)25%。
與此同時(shí)，5G通信的超低時(shí)延與超高可靠要求，使得邊緣計(jì)算成為必然選擇。在5G移動(dòng)領(lǐng)域，移動(dòng)邊緣計(jì)算是ICT融合的大勢(shì)所趨，是5G網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的重要一環(huán)。
IDC表示，到2020年，將有超過500億的終端與設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，而有50%的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)將面臨網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，40%的數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡(luò)邊緣分析、處理與儲(chǔ)存。
因此，邊緣計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模將超萬(wàn)億，成為與云計(jì)算平分秋色的新興市場(chǎng)。
5G時(shí)代“邊云協(xié)同”，服務(wù)器市場(chǎng)迎來(lái)巨大增量
雖然云計(jì)算中心具有強(qiáng)大的處理性能，但是邊緣計(jì)算不僅能夠克服云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)帶寬與計(jì)算吞吐量的性能瓶頸，還能夠更實(shí)時(shí)地處理終端設(shè)備的海量“小數(shù)據(jù)”，并在保證終端的數(shù)據(jù)安全。
因此，在有了云計(jì)算的同時(shí)，邊緣計(jì)算市場(chǎng)潛力依舊巨大。5G時(shí)代，將會(huì)是一個(gè)“邊+云”的“邊云協(xié)同”時(shí)代，邊緣計(jì)算與云計(jì)算各有所長(zhǎng)、協(xié)調(diào)配合。
作為5G商用的元年，國(guó)內(nèi)的三大運(yùn)營(yíng)商無(wú)疑都在加緊部署5G基礎(chǔ)設(shè)施，這其中就包括大量的基站設(shè)備。
但由于5G基站的密度大于傳統(tǒng)的4G基站，這也就意味著更大量的基礎(chǔ)設(shè)施投入。
與此同時(shí)，相對(duì)于4G，5G定義了eMMB(更高數(shù)據(jù)速率)、URLLC(更低延遲和更可靠的鏈接)和mMTC(超大規(guī)模設(shè)備鏈接)等三大應(yīng)用場(chǎng)景。而這些場(chǎng)景化概念的引入無(wú)一不對(duì)基站的計(jì)算性能提出了更高的要求。
因此，5G基站背后的服務(wù)器市場(chǎng)不僅將迎來(lái)爆發(fā)性需求增長(zhǎng)，其產(chǎn)品升級(jí)也是勢(shì)在必行的。
這一潛在的巨大市場(chǎng)需求也正是浪潮、曙光、華為等一系列設(shè)備制造商不遺余力推動(dòng)OTII標(biāo)準(zhǔn)迅速落地。
OTII，Open Telecom IT Infrastructure，開放電信IT基礎(chǔ)設(shè)施，是ODCC組織下發(fā)展的一個(gè)針對(duì)通訊類企業(yè)的服務(wù)器規(guī)格。它不僅與交換機(jī)等設(shè)備規(guī)格相同，并且很容易部署在基站附近的設(shè)備機(jī)架上，而且具備更好的耐熱、耐腐蝕、抗潮濕特性。
與通用服務(wù)器相比，邊緣計(jì)算服務(wù)器面向5G和邊緣計(jì)算等場(chǎng)景進(jìn)行針對(duì)性定制，能耗更低、溫度適應(yīng)性更寬、運(yùn)維管理更加方便。
2017年6月，中國(guó)移動(dòng)與中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通、英特爾、浪潮等公司共同發(fā)布《OITT定制服務(wù)器參考設(shè)計(jì)和行動(dòng)計(jì)劃書》，形成運(yùn)營(yíng)商行業(yè)面向電信應(yīng)用的深度定制、開放標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一規(guī)范的服務(wù)器技術(shù)方案及原型產(chǎn)品。
5G MEC近在咫尺，通信光模塊市場(chǎng)受益最大
1、吸取4G教訓(xùn)、全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)
在4G網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)制定中，由于并沒有考慮把邊緣計(jì)算功能納入其中，導(dǎo)致出現(xiàn)大量“非標(biāo)”方案，運(yùn)營(yíng)商在實(shí)際部署時(shí)“異廠家設(shè)備不兼容”，網(wǎng)絡(luò)互相割裂等，常常需要進(jìn)行定制化的、特定的解決方案設(shè)計(jì)，不僅提高了運(yùn)營(yíng)商成本，還造成網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不能滿足低時(shí)延、高帶寬、本地化等需求。
為了解決4G痛點(diǎn)，早在5G研究初期，MEC(多接入邊緣計(jì)算，Multi-Acess Edge Computing)與NFV和SDN一同被標(biāo)準(zhǔn)組織5G PPP認(rèn)同為5G系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的一部分。2014年ETSI(歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì))就成立了MECISG(邊緣計(jì)算特別小組)。
在2018年，3GPP的第一個(gè)5G標(biāo)準(zhǔn)R-15已經(jīng)凍結(jié)。3GPP SA2在R15中定義了5G系統(tǒng)架構(gòu)和邊緣計(jì)算應(yīng)用，其中核心網(wǎng)部分功能下沉部署到網(wǎng)絡(luò)邊緣，RAN架構(gòu)也將發(fā)生較大改變。
預(yù)計(jì)2020年5G商用以后，MEC邊緣云的應(yīng)用將進(jìn)入百花齊放、百家爭(zhēng)鳴的開放階段。
2、光模塊是5G物理層基礎(chǔ)單元，受益巨大
光模塊是5G網(wǎng)絡(luò)物理層的基礎(chǔ)構(gòu)成單元，廣泛應(yīng)用于無(wú)線及傳輸設(shè)備，其成本在系統(tǒng)設(shè)備中的占比不斷增高，部分設(shè)備中甚至超過50~70%，是5G低成本、廣覆蓋的關(guān)鍵要素。
從2G~4G，光模塊技術(shù)迅速迭代，逐步向高速率發(fā)展。
2000年初，2G、2.5G基站從銅纜向光纖光纜切換，光模塊從1.25GSFP向2.5GSFP模塊發(fā)展。2008~2009年3G基站光模塊速率躍升至6G。
標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP提出新的5G接口標(biāo)準(zhǔn)eCPRI，如果采用eCPRI接口，前傳接口帶寬至少需要25G光模塊，但前傳25G和100G都會(huì)并存，以應(yīng)對(duì)5G三大應(yīng)用場(chǎng)景的需求。
另外，5G光芯片也將從6G/10G升級(jí)到25G的芯片模組，光模塊產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌?chǎng)規(guī)模顯著變大。隨著速率的提高，光模塊制造工藝門口大幅提升，產(chǎn)品附加值將較4G有所提高，有利于具有深厚儲(chǔ)備的光模塊公司。
5G作為十年一遇的迭代升級(jí)，將是光通信行業(yè)下一個(gè)爆發(fā)機(jī)會(huì)。
3、三大運(yùn)營(yíng)商積極布局5G MEC
5G時(shí)代，運(yùn)營(yíng)商將會(huì)采用通用數(shù)據(jù)中心云化的組網(wǎng)方式，以區(qū)域、本地和邊緣三層的數(shù)據(jù)中心為基礎(chǔ)，來(lái)構(gòu)建整個(gè)云化網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，5G邊緣計(jì)算促進(jìn)采集、控制類業(yè)務(wù)將會(huì)帶來(lái)運(yùn)營(yíng)新的2B業(yè)務(wù)增量，包括精密工控、遠(yuǎn)程醫(yī)療、車聯(lián)網(wǎng)等。
對(duì)于運(yùn)營(yíng)商，5G MEC的部署價(jià)值巨大。
目前，中國(guó)聯(lián)通是三大運(yùn)營(yíng)商中規(guī)劃最明確的，中國(guó)聯(lián)通提出MEC邊緣云演進(jìn)路標(biāo)主要分四個(gè)階段，計(jì)劃在2025年實(shí)現(xiàn)100%云化部署。
而從2014年ETSI成立MECISG開始，中國(guó)移動(dòng)就積極跟蹤并加入。2017年中國(guó)移動(dòng)發(fā)布MEC白皮書。目前，中國(guó)移動(dòng)已經(jīng)在10省20多個(gè)地市現(xiàn)網(wǎng)開展多種MEC應(yīng)用試點(diǎn)。同時(shí)中國(guó)移動(dòng)要將MEC預(yù)制到5G中，為此將從標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)等方面發(fā)力。
中國(guó)電信認(rèn)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是MEC的重要場(chǎng)景，5G MEC是運(yùn)營(yíng)商切入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要技術(shù)手段。目前，中國(guó)電信進(jìn)行了一些MEC的探索，例如打造邊緣計(jì)算開放平臺(tái)ECOP，構(gòu)建邊緣云網(wǎng)融合的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)及應(yīng)用使能環(huán)境，推進(jìn)邊緣業(yè)務(wù)應(yīng)用創(chuàng)新發(fā)展。
4、云數(shù)據(jù)中心資本開支持續(xù)增長(zhǎng)
為了應(yīng)對(duì)大工作負(fù)載和低延遲需求，云數(shù)據(jù)中心正在遷移到“葉脊”架構(gòu)。
傳統(tǒng)大型云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為三層網(wǎng)絡(luò)，主要采用縱向的傳輸方式。伴隨著虛擬化、云計(jì)算、超融合系統(tǒng)等應(yīng)用，使得東西向數(shù)據(jù)流成為主要流量。
原有的結(jié)構(gòu)難以應(yīng)對(duì)日益增長(zhǎng)的需求，因而“葉脊”拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)開始成為主流，這種結(jié)構(gòu)在傳統(tǒng)縱向傳輸?shù)幕A(chǔ)上增加對(duì)橫向傳輸?shù)闹巍?/FONT>
葉脊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使得網(wǎng)絡(luò)規(guī)模變大、網(wǎng)絡(luò)扁平化、光纖覆蓋率提升，使得網(wǎng)絡(luò)需要更多的交換機(jī)、葉/脊交換機(jī)之間更快的傳輸速率，更需要更多橫向的流量接口實(shí)現(xiàn)(光模塊)。
葉脊架構(gòu)所需要的高端光模塊數(shù)量10倍于傳統(tǒng)三層架構(gòu)。帶來(lái)100G高速率光模塊市場(chǎng)容量大幅增加。
根據(jù)IDC統(tǒng)計(jì)，云數(shù)據(jù)中心內(nèi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投資占整個(gè)云數(shù)據(jù)中心ICT投資的32%，僅次于服務(wù)器投資，光模塊是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間通信重要組成部分。
2019年200G和400G模塊有望放量。40G~200G光模塊市場(chǎng)規(guī)模將從2017年的79億美元增長(zhǎng)到2020年的139億美元。
同時(shí)，數(shù)通100G光模塊市場(chǎng)規(guī)模也將從2017年34億美元增長(zhǎng)到2020年75億美元，復(fù)合增速達(dá)到30%。
邊緣計(jì)算典型應(yīng)用場(chǎng)景
5G時(shí)代將迎來(lái)一大批新興應(yīng)用場(chǎng)景，如自動(dòng)駕駛、安防前端智能化、工業(yè)控制、遠(yuǎn)程操控(如醫(yī)療手術(shù)等)等。它們由于需要低于10ms的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，因此邊緣計(jì)算的發(fā)展最迫切，也最需要。
1、自動(dòng)駕駛：車載平臺(tái)算力需求在20T以上
隨著汽車自動(dòng)駕駛程度的提高，汽車自身所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將越來(lái)越龐大。
根據(jù)英特爾CEO測(cè)算，假設(shè)一輛自動(dòng)駕駛汽車配臵了GPS、攝像頭、雷達(dá)和激光雷達(dá)等傳感器，則上述一輛自動(dòng)駕駛汽車每天將產(chǎn)生約4000GB待處理的傳感器數(shù)據(jù)。不夸張的講，自動(dòng)駕駛就是“四個(gè)輪子上的數(shù)據(jù)中心”。
高等級(jí)自動(dòng)駕駛的本質(zhì)是AI計(jì)算問題，車載邊緣計(jì)算平臺(tái)的計(jì)算力需求至少在20T以上。
從最終實(shí)現(xiàn)功能來(lái)看，邊緣計(jì)算平臺(tái)在自動(dòng)駕駛中主要負(fù)責(zé)解決兩個(gè)主要的問題。1)處理輸入的信號(hào)(雷達(dá)、激光雷達(dá)、攝像頭等);2)做出決策判斷、給出控制信號(hào)。
2、安防：國(guó)內(nèi)智能前端市場(chǎng)有望突破1500億
安防產(chǎn)業(yè)智能化升級(jí)是行業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)，前段智能不僅能夠?yàn)楹蠖颂峁└哔|(zhì)量、初步結(jié)構(gòu)化的圖像數(shù)據(jù)，還能極大地節(jié)省帶寬和后端計(jì)算資源。后端智能化產(chǎn)品的核心功能則是利用計(jì)算能力對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分析。
從產(chǎn)業(yè)調(diào)研結(jié)果來(lái)看，2018年以來(lái)，主流深度學(xué)習(xí)攝像頭芯片開始成熟量產(chǎn)，有效解決目前限制前端智能攝像頭放量的計(jì)算芯片瓶頸。
按照2021年智能攝像頭滲透率達(dá)到45%測(cè)算，預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)智能安防前端硬件產(chǎn)品空間在2021年預(yù)計(jì)將超過1500億元。
3、低時(shí)延工業(yè)級(jí)應(yīng)用：機(jī)器人、自動(dòng)化、無(wú)人機(jī)
工業(yè)高精度控制對(duì)時(shí)延和可靠性的敏感度極高，無(wú)論是中國(guó)、韓國(guó)和日本的運(yùn)營(yíng)商，都非常關(guān)注5G新業(yè)務(wù)中工業(yè)級(jí)客戶(2B)的價(jià)值。
這些行業(yè)市場(chǎng)包括運(yùn)輸、物流、能源/公共設(shè)施監(jiān)測(cè)、金融、醫(yī)療和農(nóng)業(yè)。實(shí)現(xiàn)工業(yè)國(guó)產(chǎn)自動(dòng)化、無(wú)線化和智能化，典型場(chǎng)景包括視頻監(jiān)控、機(jī)器人控制、自動(dòng)巡查安防等。
1)機(jī)器人控制：同步實(shí)時(shí)協(xié)作機(jī)器人要求小于1毫秒的網(wǎng)絡(luò)延遲。到2025年，預(yù)計(jì)全球狀態(tài)監(jiān)測(cè)連接將上升到8800萬(wàn)，全球工業(yè)機(jī)器人的出貨量也將從36萬(wàn)臺(tái)增加到105萬(wàn)臺(tái)。
2)饋線自動(dòng)化：當(dāng)通信網(wǎng)絡(luò)的延遲小于10ms時(shí)，饋線自動(dòng)化系統(tǒng)可以在100ms內(nèi)隔離故障區(qū)域，這將大幅度降低發(fā)電廠的能源浪費(fèi)。參考華為5G白皮書，從2022年到2026年，預(yù)計(jì)5GIIoT的平均年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)將達(dá)到464%。
3)視頻監(jiān)控和無(wú)人機(jī)巡檢：配備無(wú)人機(jī)進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施、電力線和環(huán)境的密集巡檢是一項(xiàng)新興業(yè)務(wù)，LiDAR掃描所產(chǎn)生巨大的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)量將需要>200Mbps的傳輸帶寬。ABI Research的估計(jì)，小型無(wú)人機(jī)市場(chǎng)將從2016年的53億美元迅速增長(zhǎng)到2026年的339億美元，包括來(lái)自軟件、硬件、服務(wù)和應(yīng)用服務(wù)的收入。
4、VR/AR游戲：實(shí)時(shí)反饋?zhàn)屧芕R/AR成為可能
現(xiàn)階段VR游戲體驗(yàn)不佳，本地重度游戲?yàn)橹?，設(shè)備典型盤根錯(cuò)節(jié)，用戶容易絆倒;聯(lián)網(wǎng)游戲時(shí)延至容易高達(dá)50ms，導(dǎo)致用戶眩暈問題。
未來(lái)5G設(shè)備實(shí)現(xiàn)直接邊緣云端訪問，VR/AR時(shí)延問題解決：實(shí)時(shí)CG類云渲染VR/AR需要低于5ms的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延和高達(dá)100Mbps至9.4Gbps的大帶寬。同時(shí)，5G可以支持多用戶近距離連線。
云VR/AR將大大降低設(shè)備成本，從而提供人人都能負(fù)擔(dān)得起的價(jià)格。5G將顯著改善這些云服務(wù)的訪問速度云市場(chǎng)以18%的速度快速增長(zhǎng)。
5、視頻云：遠(yuǎn)程醫(yī)療、4K/8K高清視頻
遠(yuǎn)程醫(yī)療依賴5G網(wǎng)絡(luò)的低延遲和高QoS保障特性，例如無(wú)線內(nèi)窺鏡和超聲波這樣的遠(yuǎn)程診斷依賴于設(shè)備終端和患者之間的交互。力反饋的敏感性決定低延遲網(wǎng)絡(luò)才能滿足要求。
其它應(yīng)用場(chǎng)景包括醫(yī)療機(jī)器人和醫(yī)療認(rèn)知計(jì)算，這些應(yīng)用對(duì)連接提出了不間斷保障的要求(如生物遙測(cè)，基于VR的醫(yī)療培訓(xùn)，救護(hù)車無(wú)人機(jī)，生物信息的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。
ABI Research預(yù)測(cè)，智慧醫(yī)療市場(chǎng)的投資預(yù)計(jì)將在2025年將超過2300億美元，智慧醫(yī)療市場(chǎng)將在2025年超過2300億美元。
同時(shí)，5G的高速率特性將是用戶不僅能觀看當(dāng)下各類視頻內(nèi)容，還將隨時(shí)隨地體驗(yàn)4K以上的超高清視頻。
參考英特爾的《5G娛樂經(jīng)濟(jì)報(bào)告》，預(yù)計(jì)未來(lái)10年內(nèi)5G用戶的月平均流量將有望增長(zhǎng)7倍，而其中90%將被視頻消耗，預(yù)計(jì)到2028年，僅憑消費(fèi)者在視頻、音樂和游戲上的支出就會(huì)增加近一倍，全球總體量將達(dá)到近1500億美元。
智東西認(rèn)為，由于數(shù)據(jù)量大、實(shí)時(shí)性需求高、數(shù)據(jù)隱私保護(hù)等問題，海量的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對(duì)邊緣計(jì)算有著大量需求。隨著5G與AI芯片的崛起，邊緣計(jì)算已經(jīng)越來(lái)越成為當(dāng)下最熱門的話題之一，受到創(chuàng)投、設(shè)備、芯片等廠商的追捧。
如今線上的流量入口日益減少，并且價(jià)格高昂。未來(lái)人工智能的流量入口將分布在大大小小的比邊緣設(shè)備上，包括手機(jī)、攝像頭、傳感器、機(jī)器人等。端智能將會(huì)涵蓋我們生活中的方方面面，而這其中的很多領(lǐng)域巨頭都沒有完全覆蓋，是無(wú)數(shù)中小創(chuàng)企的絕佳機(jī)會(huì)。
本文來(lái)源：世界科技創(chuàng)新論壇
（轉(zhuǎn)載）
