未來5年中國邊緣計算行業發展預測分析

來源:中投網 2021-08-17 15:30中投網 A-A+

  2021-2025年中國邊緣計算產業影響因素分析

  一、有利因素

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  首先,政策重點拓展5G應用,催發邊緣計算需求。2020年政府工作報告提出,2020年將安排地方政府專項債券3.75萬億元和中央預算內投資6,000億元,重點支持新型基礎設施建設,發展新一代信息網絡,拓展5G應用等,而邊緣計算可助力5G解決三大應用場景,即eMBB(增強移動寬帶)、mMTC(海量機器類通信)和uRLLC(超可靠低延時通信)中的實施問題,故而政策推動5G大規模發展的同時將助力邊緣計算需求大幅提升。

  其次,隨著云計算、5G、AI、VR/AR等新一代信息技術的發展與成熟,全球數據流量呈現持續增長態勢,在2016-2019間,全球數據中心流量規模從每年6.8ZB增長至每年14.1ZB,2021年全球數據流量有望突破20ZB。數據流量的爆發給云端儲存數據帶來挑戰,邊緣計算在幫助云端儲存計算數據中作用凸顯,數據流量爆發將成為邊緣計算進一步發展的新契機。

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  目前,國內從業者積極投身尚處在起步階段的邊緣計算,不僅包括三大運營商在內,且網絡設備提供商(中興、華為、Nokia和Ericsson)以及中國大型云服務企業(阿里巴巴、騰訊和百度),眾多小型ICT公司、云和邊緣計算專業公司、垂直行業也紛紛加入,尋求邊緣新業務和解決方案的機會。

  其中,中國運營商是這個領域最活躍參與者之一。中國移動2019年邊緣計算藍圖涵蓋了300項具體的邊緣措施,包括測試節點評估、開放API接口以及攜手合作伙伴推廣邊緣商業應用。自2018年以來,中國聯通在20個省市開展了60多項MEC試點和商用項目。中國邊緣計算產業聯盟(ECC)數據顯示,分布在40個城市的100多個MEC試點項目覆蓋多個行業和應用場景,包括智慧園區、智能制造、AR/VR、云游戲、智慧港口、智慧礦山、智慧交通,這充分證實了發展的迅猛勢頭。

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  關于邊緣計算的優勢,有邊緣計算產業聯盟(ECC)提出的CROSS,即敏捷連接(connection)、實時業務(real-time)、數據優化(optimization)、應用智能(smart)、安全與隱私保護(security),也有Buyya教授與Srirama教授在FogandEdgeComputing:PrinciplesandParadigms中提出的SCALE,即安全(security)、認知(cognition)、敏捷(agility)、低延遲(latency)和高效率(efficiency)?偟膩砜,雖然表述略有不同,但本質上都是在肯定邊緣計算的低時延、高效率、安全性、智能化的優勢。

  一是低時延:通過縮短數據的傳送距離,將大量復雜的數據在邊緣端進行初篩、分析、計算,從而在邊緣端及時決策,可以避免因海量數據涌向云端,帶來線路阻塞或響應緩慢等問題。二是高效率:歸功于數據分析的多數任務在數據源附近完成,可以更快地分析及反饋、更好地降本增效。三是安全性:邊緣計算的安全性不只體現在將數據在盡量靠近數據源的邊緣側而非上傳到云端處理,還體現在可以通過各種邊緣節點來尋找最佳路徑,從而快速地執行軟件的安全更新。四是智能化:邊緣計算可以讓用戶在無論什么時間、哪里都可以自由地部署、存儲、計算和控制,因為涉及到大量自我適應、表達、修復等機制,就要求邊緣節點的設備更加智能,需要在不依賴云端決策的情況下做出響應。

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  智慧城市是運用物聯網、大數據等新一代信息技術,提升城市智慧化程度的新模式。而邊緣計算擁有的低時延、高安全、大容量等優勢,能夠為智慧城市建設提供高效的網絡計算體系架構,對于智慧城市建設有著重要價值。目前,邊緣計算在智慧城市中已有多個應用場景:如,在智慧交通領域,在城市的交通管理中,高清攝像頭已被廣泛應用于違章取證、路況監測等,由此產生大量圖像和視頻數據。運行在邊緣服務器的智能交通控制系統能夠實時獲取和分析數據,根據實時路況來控制交通信息燈,以減輕路面車輛擁堵,極大地優化交通秩序管理和提高交通運輸效率;在智慧農業領域,農業物聯網技術是實現智慧農業的有效手段。邊緣計算能夠很好地解決偏遠地區網絡帶寬資源不足的問題,通過物聯網感知,將溫度、濕度和光照等環境信息進行全面的感知和互聯,并服務于農業生產的各個場景,從而提升農業效益、助力農業生產數字化和智能化。在智慧家居領域,智能家居系統利用大量的物聯網設備(如溫濕度傳感器、安防系統、照明系統)實時監控家庭內部狀態、接受外部控制命令并完成對家居環境的調控,以提升家居安全性、便利性、舒適性。在這方面,邊緣計算可以將私密數據推送至家庭內部網關進行處理,減少數據外流,從而降低數據外泄的可能性,提升系統的隱私性。等等。

  此外,智慧城市也為邊緣計算在中國的部署提供了更為廣闊的市場前景。GSMA智庫的調查顯示,眾多受訪公司認為保障、安全和監控以及交通管理是我國近兩年邊緣計算在智慧城市建設中的重點應用領域。為響應“十三五”規劃對智慧城市建設的要求,各地紛紛提升城市智慧程度:中興在上海的智慧城市項目中,采用多層物聯網平臺架構提供了智慧路燈、空氣質量監測等方案;大唐移動將MEC與C-V2X相融合,打造了福建廈門的智慧交通項目;地平線公司利用邊緣計算實現不侵犯隱私的人臉識別功能等。

  二、不利因素

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  邊緣計算環境中潛在的攻擊窗口角度分析來看,邊緣接入(云-邊接入,邊-端接入),邊緣服務器(硬件、軟件、數據),邊緣管理(賬號、管理/服務接口/管理人員)等層面,是邊緣安全的最大挑戰。

  一是不安全的通信協議。由于邊緣節點與海量、異構、資源受限的現場/移動設備大多采用短距離的無線通信技術,邊緣節點與云服務器采用的多是消息中間件或網絡虛擬化技術,這些協議大多安全性考慮不足。二是邊緣節點數據易被損毀。由于邊緣計算的基礎設施位于網絡邊緣,缺少有效的數據備份、恢復、以及審計措施,導致攻擊者可能修改或刪除用戶在邊緣節點上的數據來銷毀某些證據。三是隱私數據保護不足。邊緣計算將計算從云遷移到臨近用戶的一端,直接對數據進行本地處理和決策,在一定程度上避免了數據在網絡中長距離的傳播,降低了隱私泄露的風險。然而,由于邊緣設備獲取的是用戶第一手數據,能夠獲得大量的敏感隱私數據。在工業邊緣計算、企業和IoT邊緣計算場景下,邊緣節點相對于傳統的云中心,缺少有效的加密或脫敏措施,一旦受到黑客攻擊、嗅探和腐蝕,其存儲的家庭人員消費、電子醫療系統中人員健康信息、道路事件車輛信息等將被泄露。此外,邊緣安全還面臨著如不安全的系統與組件、身份、憑證和訪問管理不足、賬號信息易被劫持、:惡意的邊緣節點、不安全的接口和API、易發起分布式拒絕服務、易蔓延APT攻擊、難監管的惡意管理員、硬件安全支持不足等9項主要挑戰。

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  目前,邊緣計算的收入模式仍在摸索階段。對中國運營商來說,提供僅具備連接功能的邊緣計算場景能帶來的收入不高。找到合適的邊緣計算商業模式成為現階段中國運營商面臨的最大挑戰之一。

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  對于主要云提供商來說,邊緣技術非常適合用于延伸其云能力和產品,以便為一些場景提供服務。從技術角度來看,云-邊協同是新挑戰之一。云提供商需要加入去中心化的生態圈,而這種生態圈為分布式存儲/處理和更加本地化的數據訪問提供動力。云-邊高度協同才能將云處理擴展到不同的邊緣站點,這對云提供商為終端用戶提供無縫體驗的能力提出了挑戰。

  2021-2025年中國邊緣計算市場規模預測

  2018年,中國邊緣計算市場規模為77.37億元,同比增長55.39%;2019年,測算中國邊緣計算市場規模約為123.39億元,同比增長59.48%。

  我們預計,2021年我國邊緣計算市場規模將達到325.31億元,未來五年(2021-2025)年均復合增長率約為43.67%,2025年將達到1,385.94億元。

圖表 中投顧問對2021-2025年中國邊緣計算市場規模預測

數據來源:中投產業研究院

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