边缘智能白皮书_62页_4mb

边缘智能总结

核心内容

边缘智能是边缘计算与人工智能的结合，旨在满足物联网应用中对实时性、可靠性、数据安全和低能耗的需求。随着物联网设备数量的激增、网络流量的快速增长以及业务对低时延和数据处理效率的高要求，边缘智能成为推动物联网规模化落地的关键技术形态。

主要观点

• 边缘智能的背景：物联网的发展对现有云计算模式提出了挑战，包括时延、带宽、能耗和数据安全等方面。边缘智能通过在数据源头进行处理与决策，弥补了云计算的不足，提升了本地服务的响应效率。
• 边缘智能的优势：相比云计算，边缘智能具备更低的时延、更高的数据处理效率、更优的数据安全性、更低的能耗和更少的带宽需求，能够显著缩减数据处理成本。
• 边缘智能的产业生态：边缘智能产业链包括两类主要参与者：一类是涉及边缘智能技术、产品和解决方案的研发、生产、应用闭环的流程参与者；另一类是提供标准制定、产业组织等服务的科研机构和联盟。

关键信息

应用案例

• 智能城市：边缘智能用于城市交通、安防监控等场景，提升城市管理效率。
• 智能工业：在工业制造中，边缘智能用于实时监控、预测性维护和自动化控制。
• 智能社区与智能家居：通过边缘智能实现本地化服务，如智能家电控制、安防系统等。
• 车联网：边缘智能用于实时交通监控、自动驾驶数据处理和车辆间通信。
• 海上钻井平台：通过边缘智能实现数据的本地处理和存储，减少对云端的依赖。

商业模式

• B2B2C模式：边缘智能平台通过运营商与终端用户之间的协作，为消费者提供服务。
• B2B模式：企业间通过边缘智能平台实现数据处理和业务优化，降低运营成本。
• 边缘智能平台运营：包括电信运营商和第三方平台，提供边缘智能基础设施和服务。

未来趋势

• 处于初级发展阶段：边缘智能仍处于发展初期，技术、业务和商业模式都面临挑战。
• 标准化和产业联盟的重要性：推动边缘智能发展需要加强标准化、产业合作和场景驱动。
• 边缘智能与云计算互补：边缘智能解决时延、带宽和能耗问题，而云计算在数据训练和非实时处理方面仍有不可替代的作用。

产业生态架构

• 两类参与者：
  • 第一类：涉及边缘智能技术、产品、解决方案等的研发、生产、经营和应用闭环，包括边缘载体供应商、边缘业务运营商、服务提供商和最终用户。
  • 第二类：提供研发、标准制定和产业组织等服务，包括科研机构、标准化组织和行业协会。

技术支撑

• 平台/系统：

  • ParaDrop：通过容器技术实现服务的快速部署与管理。
  • Cloudlet：部署在边缘侧，为移动用户提供计算服务。
  • PCloud：整合边缘与云资源，提升整体系统的可用性。
  • Firework：实现分布式计算流，提升数据处理效率。
  • 海云计算：针对海端设备，实现高能效的数据处理。

• IT技术：

  • 计算迁移：将计算任务分配至边缘设备，提升处理效率。
  • 存储技术：采用非易失存储介质，提升数据存储和访问效率。
  • 轻量级函数库和内核：适应边缘设备的资源限制，提升系统运行效率。

• 通信技术：

  • 5G网络：支持低时延、高可靠和高带宽，推动边缘智能发展。
  • 网络架构：包括边缘计算与网关的联合部署、动态业务链、控制平面辅助等功能。
  • NFV和SDN：实现网络功能的灵活配置和高效管理。

主要贡献单位

• 科研机构：如中国信息通信研究院、中科院沈阳自动化研究所、高校等。
• 标准化组织：如ETSI、3GPP、OpenFog联盟等。
• 产业联盟：如ICA联盟、ECC联盟等。
• 硬件厂商：包括通信设备商、芯片厂商、工业设备商、IT基础设施厂商和其他硬件厂商。
• 软件厂商：如阿里云、AWS、微软等，提供边缘智能平台和相关软件服务。
• 运营商：如中国移动、中国联通、中国电信等，推动边缘智能的网络部署和应用落地。

发展规模

• 经济价值：通过边缘智能实施，可以显著降低整体成本。例如，一个风电场案例中，采用边缘智能的方案每年节省约37,628美元，比传统方案节省约85%。
• 连接数预测：预计到2020年，政府和企业级物联网设备连接至边缘智能平台的数量将超过5.63亿。
• 市场规模：到2021年，全球云计算市场规模将达到5650亿美元，其中约20%为边缘云，市场规模可达到1130亿美元。

参与者布局

• 互联网公司：如阿里云、AWS、微软，分别推出Link Edge、Greengrass、Azure IoT Edge等边缘智能平台。
• 通信设备公司：如华为、思科、中兴等，提供边缘计算网关和相关基础设施。
• 运营商：如中国移动、中国联通等，推动边缘智能的网络部署和业务应用。
• 芯片企业：如ARM、Intel、NXP等，提供边缘智能所需的计算能力。
• IT基础设施供应商：如IBM、戴尔、惠普等，提供数据中心和边缘设备。

总结

边缘智能是物联网发展的重要推动力，通过在数据源头进行处理与决策，解决了云计算在时延、带宽、能耗和数据安全等方面的不足。其产业生态涵盖技术、产品、解决方案和标准制定等多个环节，主要参与者包括互联网公司、通信设备公司、运营商、芯片企业和IT基础设施供应商。未来，边缘智能将通过标准化、产业联盟、场景驱动和产业链协同等方式，推动其规模化落地，形成“云-边-端”协同发展的产业格局。