【华信边缘计算专栏】边缘计算的颠覆式创新影响

来源:乐鱼体育直播在线    发布时间:2024-08-05 05:04:44   阅读量:1

  上文我们基于华信内涵解读“四步法”,依次从演进机理及定义梳理、相似概念对比、场景实例分析和未来技术展望对边缘计算的内涵进行了深入的解读,让大家对边缘计算有了通识性的了解。那么从2013年边缘计算概念的正式提出至今已有7年,随着边缘计算的逐渐成熟,未来将给整个市场带来了什么样的影响呢?我们大家都认为将带来颠覆式的创新影响。接下来,笔者采用定性和定量相结合的方法来多方面佐证这一论断。

  1、相对以往内容的自上而下带动骨干网变革,当前数据的自下而上将推动城域网变革,形成“云边端”三级架构。

  一直以来网络都在围绕云和内容发生明显的变化,过去五年里内容的自上而下推动了骨干网的变革,以DCI网络为例,其主要是为了解决内容从中心到边缘的扩散过程中对骨干网提出的需求[1]。但近年来随着2B业务的激增和2C业务个人交互需求的爆发,数据流向发生转变,网络中自上而下的内容变为企业和终端用户自下而上的碎片化数据流。以最近火爆的直播应用举例,用户大量的弹幕、刷礼物、连麦、秒杀等数据交互上传,使终端数据量激增,而互动直播场景对应用的低时延、智能化要求比较高,且未来随着5G实时交互技术的出现,如自由视角观看,用户对应用的体验要求会愈加苛刻。如果在端上进行视频计算,会大量消耗端的算力,对终端的性能和电量是个大的挑战,但如果将计算放在云中心,又将面临高昂的视频传输成本和较高时延。这时候运用边缘计算,将终端算力上移、云端算力下沉,在边缘形成算力融合,构建“云-边-端”三方协同的架构,既有效解决了云计算发展的瓶颈,又释放了端侧压力。简单来说,传统网络架构面临着数据流向转变带来的挑战,而边缘计算的引入能使得城域网下沉形成边缘网络,实现边缘智能、低时延和无损,以更好地满足万物互联新时代2B和2C智能实时业务的需要。

  2、相对以往云计算的算力中心化,边缘计算的算力模式决定了算力去中心化,真正形成分布式协同计算。

  一方面,万物互联的5G时代,网络连接对象正从人扩展至物,海量的通信信号处理需求对算力容量大小提出了新要求,而云计算集中式的数据存储、传输、计算模式将面临难以解决的带宽瓶颈和成本压力,此时引入边缘计算聚焦于对高带宽有需求的场景,便能很好的解决这样一些问题。如通过边缘计算对4K/8K等业务进行本地分流,可降低对核心网络及骨干传输网络的占用。另一方面,5G的三大应用场景中的uRLLC主要面向对时延要求极高的业务,如远程医疗、无人驾驶,这对算力的智能化、时延又提出了新的挑战,而算力中心化的云计算并不能很好的应对这些挑战,此时通过边缘计算将计算能力下沉,即可保证对如无人驾驶等一些时间敏感、高智能化、安全高要求型业务的计算和响应。总结来说,边缘计算在推动算力模式变革时主要发挥了两大作用。第一,通过将云端算力边缘化,解决了集中式云计算在安全、存储、带宽、时延方面的发展瓶颈。具体来看,安全性方面,边沿计算分布式网络分散风险,类局域网的构建更安全;存储方面,减少了大型数据中心存储成本;带宽方面,边缘计算近终端使得数据量和传输距离大幅度降低,减少了回传压力;时延方面,因其更靠近数据源,能将时延控制在10ms以内。第二,边缘计算能释放终端计算的压力,以此来降低了终端成本和能耗,并延长终端常规使用的寿命。以华为为例,其致力于构建瘦终端、宽管道、云应用新业务模式,未来消费者可节省大量的终端算力资源的购买成本,只需购买简易的AR/VR轻量级设备,同时向运营商与内容提供商购买边缘云服务、网络带宽及时延保障服务,最终,华为借助边缘计算,能够在大大降低用户使用成本的同时,明显提升用户体验。

  3、网络架构、算力模式的变革最终推动业务模式的变革:原有业务升级,创新业务迭出。

  1)首先将推动原有业务的再升级。以视频业务为例,消费者观看的体验需求升级,使得视频向高清化、沉浸式、交互化发展。一方面视频从1080P到4K/8K,从30帧到60/120帧,经测算画质每一个等级的提升都将带来流量带宽34倍的增长。另一方面,视频正朝着沉浸式和强交互服务方式发展,360度全景、视频社交化推进视频流向多路和实时性方向演进。边缘计算能有很大成效避免大流量对长途网络的资源抢占,确保从视频源到消费的人的低吋延、大带宽和高可靠,从而推动原有视频业务的升级,保障消费者高清视频、交互视频的观看体验。

  2)更重要的是促进创新业务的出现。以创新多模(多模即多终端)业务为例,随只能穿戴、网联车载娱乐、AR/VR眼镜、无人机等更多兼具计算及存储功能的设备联网,智能手机与消费者间交互时间将被分摊,从而推动业务向多模化方向发展。多模交互在带来信息供给多元化这一好处的同时,也对交互性能参数提出了更苛刻的要求,例如VR应用20ms以内的吋延要求(核心云由于距离难以满足低时延要求,而如果在本地计算,终端系统将变得十分复杂,价格也将变得更昂贵),边缘计算不仅能满足多模应用对时延等计算性能的要求,更能通过分摊终端计算和存储能力的方式来实现终端设计轻量化的要求,进而降低终端成本、优化终端体验。

  1)国际:边缘计算市场规模复合年均增长率超30%,将成为与云计算平分秋色的新兴市场。据IDC预测,2020年全球物联网数据总量为16ZB,物联网产生的数据45%都将在网络边缘处理。得益于全球物联网边缘数据量的爆发,边缘计算市场将迎来快速上升的通道,成为与云计算平分秋色的新兴市场。综合拓墣产业研究院和Research and Market 预测,2018年至2022年全球边缘计算相关市场规模的年复合增长率(CAGR)将超过30%,另据CB Insights预测,2023年全球边缘计算市场有望达到340亿美元。2017年美国计算机社区联盟的《边缘计算重大挑战研讨会报告》报告估算,美国2017年至2026年间边缘计算方面的支出将达到870亿美元(明显高于204亿美元的5G基建投入),欧洲则为1850亿美元。

  2)国内:边缘计算市场规模未来三年复合增长率超60 %,2020年至少需求4000个边缘机房。我国物联网数据在全球物联网数据量中(IDC预测数据)的占比达到22%,对边缘计算网络容量的需求在1.5ZB, 折算为带宽需求为431T,按照单机柜边缘带宽和边缘机房单体规模(平均按5个机柜)的经验值,至少需要4000~5000个边缘计算机房。不仅如此,对边缘机房的投资无疑将带动产业链上下游对设备、网络、平台等多方海量投资,未来有望开启国内边缘计算产业链千亿级乃至万亿级市场。

  边缘计算市场在成为全世界瞩目的新蓝海的同时,对原有的云计算产业价值链场景又将会产生哪些影响呢?

  边缘计算的发展将促使产业链价值重新分配。华信IDC团队通过对多个类似项目收入的拆解分析,并结合边缘云需求测算,认为在未来企业上云场景中,终端-边缘云-云连接-核心云的产业价值分别为15%、20%、25%、40%,边缘云及连接的价值总和将超过核心云。虽然当前云计算的产业链中,核心云占绝对主体,但随着5G的爆发及万物互联时代的到来,数据流量势必会向边缘侧汇聚,边缘云及连接服务是未来发展的大趋势。在“云管边端”产业价值重置过程中,运营商未来应重点拓展云连接和边缘云的市场。其一,核心云市场呈现一超多强的寡头垄断局面,仅阿里云一家占市场近半份额,运营商整体不占优势,仅有中国电信在IaaS市场排名靠前;其二,运营商凭借对城域网络业务的垄断及强大的运营能力在云连接市场有显著优势;其三边缘计算目前处于概念阶段,具体的应用还未落地,当前处于以资源部署为特征的关键导入期,运营商拥有全国性的资源布局和运营优势,具备先发机会。

  综上,本文首先从网络、算力、业务角度对边缘计算带来的影响做了定性分析,认为边缘计算将推动网络架构、算力模式的变革,并最终带来业务模式变革;接着,从定量的角度预测了边缘计算市场的未来空间,并解读了其对原云计算产业链价值链带来的重塑影响。结合上述两方面分析,我们最终断定:边缘计算将为经济社会带来颠覆式创新影响,产业相关方要引起格外的重视,尤其在核心云时代处于漫漫转型中的运营商。

  未来,随着全球移动产业迈向5G时代,将进一步加速对边缘计算的需求。相比于完全依赖核心云的传统模式,5G新场景更需要去中心化的计算和组网方式,因此边缘计算在全球获得空前关注,且不断升温,但目前国内边缘计算更多处于应用探讨的阶段,何时规模商用、运营商如何切入、商用及部署怎么样开展等重大命题仍有待一一破解,后文中我们将对此给出一些见解。

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