據(jù)IDC預測，全球物聯(lián)網(wǎng)終端設備安裝數(shù)量有望在2019年達到256億臺，2020年將有超過500億的終端與設備聯(lián)網(wǎng)，邊緣計算市場規(guī)模將超萬億，成為與云計算平分秋色的新興市場。
隨著5G時代的日益臨近，實時、智能、安全、隱私這四大趨勢催生了邊緣計算與端智能的崛起。5G通信的超低時延與超高可靠要求，使得邊緣計算成為必然選擇。
據(jù)IDC預測，全球物聯(lián)網(wǎng)終端設備安裝數(shù)量有望在2019年達到256億臺，2020年將有超過500億的終端與設備聯(lián)網(wǎng)，邊緣計算市場規(guī)模將超萬億，成為與云計算平分秋色的新興市場。
今天，我們推薦來自安信證券的5G行業(yè)深度報告，對5G高速發(fā)展背景下，邊緣計算的技術分類與市場需求進行分析。
以下為我們整理呈現(xiàn)的干貨。
邊緣計算，5G時代的萬億市場
邊緣計算(Edge Computing)是在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡邊緣側(cè)，融合網(wǎng)絡、計算、存儲、應用核心能力的分布式開放平臺，就近提供邊緣智能服務。
從邊緣計算聯(lián)盟(ECC)提出的模型架構(gòu)來看，邊緣計算主要由基礎計算能力與相應的數(shù)據(jù)通信單元兩大部分所構(gòu)成。
隨著底層技術的進步以及應用的不斷豐富，近年來全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)爆發(fā)式的增長，這也為邊緣計算提供了更多的場景。
參考IDC數(shù)據(jù)，全球物聯(lián)網(wǎng)終端設備安裝數(shù)量有望在2019年達到256億臺，年復合增速高達21%。
國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)市場的增速更高，據(jù)CEDA預測，2020年我國物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模有望達到18300億元，年復合增速高達25%。
與此同時，5G通信的超低時延與超高可靠要求，使得邊緣計算成為必然選擇。在5G移動領域，移動邊緣計算是ICT融合的大勢所趨，是5G網(wǎng)絡重構(gòu)的重要一環(huán)。
IDC表示，到2020年，將有超過500億的終端與設備聯(lián)網(wǎng)，而有50%的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡將面臨網(wǎng)絡帶寬的限制，40%的數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡邊緣分析、處理與儲存。
因此，邊緣計算市場規(guī)模將超萬億，成為與云計算平分秋色的新興市場。
5G時代“邊云協(xié)同”，服務器市場迎來巨大增量
雖然云計算中心具有強大的處理性能，但是邊緣計算不僅能夠克服云計算網(wǎng)絡帶寬與計算吞吐量的性能瓶頸，還能夠更實時地處理終端設備的海量“小數(shù)據(jù)”，并在保證終端的數(shù)據(jù)安全。
因此，在有了云計算的同時，邊緣計算市場潛力依舊巨大。5G時代，將會是一個“邊+云”的“邊云協(xié)同”時代，邊緣計算與云計算各有所長、協(xié)調(diào)配合。
作為5G商用的元年，國內(nèi)的三大運營商無疑都在加緊部署5G基礎設施，這其中就包括大量的基站設備。
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設施投入。
與此同時，相對于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)模設備鏈接)等三大應用場景。而這些場景化概念的引入無一不對基站的計算性能提出了更高的要求。
因此，5G基站背后的服務器市場不僅將迎來爆發(fā)性需求增長，其產(chǎn)品升級也是勢在必行的。
這一潛在的巨大市場需求也正是浪潮、曙光、華為等一系列設備制造商不遺余力推動OTII標準迅速落地。
OTII，Open Telecom IT Infrastructure，開放電信IT基礎設施，是ODCC組織下發(fā)展的一個針對通訊類企業(yè)的服務器規(guī)格。它不僅與交換機等設備規(guī)格相同，并且很容易部署在基站附近的設備機架上，而且具備更好的耐熱、耐腐蝕、抗潮濕特性。
與通用服務器相比，邊緣計算服務器面向5G和邊緣計算等場景進行針對性定制，能耗更低、溫度適應性更寬、運維管理更加方便。
2017年6月，中國移動與中國電信、中國聯(lián)通、英特爾、浪潮等公司共同發(fā)布《OITT定制服務器參考設計和行動計劃書》，形成運營商行業(yè)面向電信應用的深度定制、開放標準、統(tǒng)一規(guī)范的服務器技術方案及原型產(chǎn)品。
5G MEC近在咫尺，通信光模塊市場受益最大
1、吸取4G教訓、全球統(tǒng)一標準
在4G網(wǎng)絡標準制定中，由于并沒有考慮把邊緣計算功能納入其中，導致出現(xiàn)大量“非標”方案，運營商在實際部署時“異廠家設備不兼容”，網(wǎng)絡互相割裂等，常常需要進行定制化的、特定的解決方案設計，不僅提高了運營商成本，還造成網(wǎng)絡架構(gòu)不能滿足低時延、高帶寬、本地化等需求。
為了解決4G痛點，早在5G研究初期，MEC(多接入邊緣計算，Multi-Acess Edge Computing)與NFV和SDN一同被標準組織5G PPP認同為5G系統(tǒng)網(wǎng)絡重構(gòu)的一部分。2014年ETSI(歐洲電信標準協(xié)會)就成立了MECISG(邊緣計算特別小組)。
在2018年，3GPP的第一個5G標準R-15已經(jīng)凍結(jié)。3GPP SA2在R15中定義了5G系統(tǒng)架構(gòu)和邊緣計算應用，其中核心網(wǎng)部分功能下沉部署到網(wǎng)絡邊緣，RAN架構(gòu)也將發(fā)生較大改變。
預計2020年5G商用以后，MEC邊緣云的應用將進入百花齊放、百家爭鳴的開放階段。
2、光模塊是5G物理層基礎單元，受益巨大
光模塊是5G網(wǎng)絡物理層的基礎構(gòu)成單元，廣泛應用于無線及傳輸設備，其成本在系統(tǒng)設備中的占比不斷增高，部分設備中甚至超過50~70%，是5G低成本、廣覆蓋的關鍵要素。
從2G~4G，光模塊技術迅速迭代，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。
標準組織3GPP提出新的5G接口標準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都會并存，以應對5G三大應用場景的需求。
另外，5G光芯片也將從6G/10G升級到25G的芯片模組，光模塊產(chǎn)業(yè)鏈市場規(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，有利于具有深厚儲備的光模塊公司。
5G作為十年一遇的迭代升級，將是光通信行業(yè)下一個爆發(fā)機會。
3、三大運營商積極布局5G MEC
5G時代，運營商將會采用通用數(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，來構(gòu)建整個云化網(wǎng)絡。同時，5G邊緣計算促進采集、控制類業(yè)務將會帶來運營新的2B業(yè)務增量，包括精密工控、遠程醫(yī)療、車聯(lián)網(wǎng)等。
對于運營商，5G MEC的部署價值巨大。
目前，中國聯(lián)通是三大運營商中規(guī)劃最明確的，中國聯(lián)通提出MEC邊緣云演進路標主要分四個階段，計劃在2025年實現(xiàn)100%云化部署。
而從2014年ETSI成立MECISG開始，中國移動就積極跟蹤并加入。2017年中國移動發(fā)布MEC白皮書。目前，中國移動已經(jīng)在10省20多個地市現(xiàn)網(wǎng)開展多種MEC應用試點。同時中國移動要將MEC預制到5G中，為此將從標準、技術、產(chǎn)業(yè)等方面發(fā)力。
中國電信認為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是MEC的重要場景，5G MEC是運營商切入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要技術手段。目前，中國電信進行了一些MEC的探索，例如打造邊緣計算開放平臺ECOP，構(gòu)建邊緣云網(wǎng)融合的網(wǎng)絡服務平臺及應用使能環(huán)境，推進邊緣業(yè)務應用創(chuàng)新發(fā)展。
4、云數(shù)據(jù)中心資本開支持續(xù)增長
為了應對大工作負載和低延遲需求，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)絡架構(gòu)為三層網(wǎng)絡，主要采用縱向的傳輸方式。伴隨著虛擬化、云計算、超融合系統(tǒng)等應用，使得東西向數(shù)據(jù)流成為主要流量。
原有的結(jié)構(gòu)難以應對日益增長的需求，因而“葉脊”拓撲結(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上增加對橫向傳輸?shù)闹巍?/FONT>
葉脊網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)使得網(wǎng)絡規(guī)模變大、網(wǎng)絡扁平化、光纖覆蓋率提升，使得網(wǎng)絡需要更多的交換機、葉/脊交換機之間更快的傳輸速率，更需要更多橫向的流量接口實現(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100G高速率光模塊市場容量大幅增加。
根據(jù)IDC統(tǒng)計，云數(shù)據(jù)中心內(nèi)網(wǎng)絡設備投資占整個云數(shù)據(jù)中心ICT投資的32%，僅次于服務器投資，光模塊是網(wǎng)絡設備間通信重要組成部分。
2019年200G和400G模塊有望放量。40G~200G光模塊市場規(guī)模將從2017年的79億美元增長到2020年的139億美元。
同時，數(shù)通100G光模塊市場規(guī)模也將從2017年34億美元增長到2020年75億美元，復合增速達到30%。
邊緣計算典型應用場景
5G時代將迎來一大批新興應用場景，如自動駕駛、安防前端智能化、工業(yè)控制、遠程操控(如醫(yī)療手術等)等。它們由于需要低于10ms的網(wǎng)絡時延，因此邊緣計算的發(fā)展最迫切，也最需要。
1、自動駕駛：車載平臺算力需求在20T以上
隨著汽車自動駕駛程度的提高，汽車自身所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將越來越龐大。
根據(jù)英特爾CEO測算，假設一輛自動駕駛汽車配臵了GPS、攝像頭、雷達和激光雷達等傳感器，則上述一輛自動駕駛汽車每天將產(chǎn)生約4000GB待處理的傳感器數(shù)據(jù)。不夸張的講，自動駕駛就是“四個輪子上的數(shù)據(jù)中心”。
高等級自動駕駛的本質(zhì)是AI計算問題，車載邊緣計算平臺的計算力需求至少在20T以上。
從最終實現(xiàn)功能來看，邊緣計算平臺在自動駕駛中主要負責解決兩個主要的問題。1)處理輸入的信號(雷達、激光雷達、攝像頭等);2)做出決策判斷、給出控制信號。
2、安防：國內(nèi)智能前端市場有望突破1500億
安防產(chǎn)業(yè)智能化升級是行業(yè)發(fā)展的大趨勢，前段智能不僅能夠為后端提供高質(zhì)量、初步結(jié)構(gòu)化的圖像數(shù)據(jù)，還能極大地節(jié)省帶寬和后端計算資源。后端智能化產(chǎn)品的核心功能則是利用計算能力對視頻數(shù)據(jù)進行結(jié)構(gòu)化分析。
從產(chǎn)業(yè)調(diào)研結(jié)果來看，2018年以來，主流深度學習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算芯片瓶頸。
按照2021年智能攝像頭滲透率達到45%測算，預計國內(nèi)智能安防前端硬件產(chǎn)品空間在2021年預計將超過1500億元。
3、低時延工業(yè)級應用：機器人、自動化、無人機
工業(yè)高精度控制對時延和可靠性的敏感度極高，無論是中國、韓國和日本的運營商，都非常關注5G新業(yè)務中工業(yè)級客戶(2B)的價值。
這些行業(yè)市場包括運輸、物流、能源/公共設施監(jiān)測、金融、醫(yī)療和農(nóng)業(yè)。實現(xiàn)工業(yè)國產(chǎn)自動化、無線化和智能化，典型場景包括視頻監(jiān)控、機器人控制、自動巡查安防等。
1)機器人控制：同步實時協(xié)作機器人要求小于1毫秒的網(wǎng)絡延遲。到2025年，預計全球狀態(tài)監(jiān)測連接將上升到8800萬，全球工業(yè)機器人的出貨量也將從36萬臺增加到105萬臺。
2)饋線自動化：當通信網(wǎng)絡的延遲小于10ms時，饋線自動化系統(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。參考華為5G白皮書，從2022年到2026年，預計5GIIoT的平均年復合增長率(CAGR)將達到464%。
3)視頻監(jiān)控和無人機巡檢：配備無人機進行基礎設施、電力線和環(huán)境的密集巡檢是一項新興業(yè)務，LiDAR掃描所產(chǎn)生巨大的實時數(shù)據(jù)量將需要>200Mbps的傳輸帶寬。ABI Research的估計，小型無人機市場將從2016年的53億美元迅速增長到2026年的339億美元，包括來自軟件、硬件、服務和應用服務的收入。
4、VR/AR游戲：實時反饋讓云VR/AR成為可能
現(xiàn)階段VR游戲體驗不佳，本地重度游戲為主，設備典型盤根錯節(jié)，用戶容易絆倒;聯(lián)網(wǎng)游戲時延至容易高達50ms，導致用戶眩暈問題。
未來5G設備實現(xiàn)直接邊緣云端訪問，VR/AR時延問題解決：實時CG類云渲染VR/AR需要低于5ms的網(wǎng)絡時延和高達100Mbps至9.4Gbps的大帶寬。同時，5G可以支持多用戶近距離連線。
云VR/AR將大大降低設備成本，從而提供人人都能負擔得起的價格。5G將顯著改善這些云服務的訪問速度云市場以18%的速度快速增長。
5、視頻云：遠程醫(yī)療、4K/8K高清視頻
遠程醫(yī)療依賴5G網(wǎng)絡的低延遲和高QoS保障特性，例如無線內(nèi)窺鏡和超聲波這樣的遠程診斷依賴于設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)絡才能滿足要求。
其它應用場景包括醫(yī)療機器人和醫(yī)療認知計算，這些應用對連接提出了不間斷保障的要求(如生物遙測，基于VR的醫(yī)療培訓，救護車無人機，生物信息的實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。
ABI Research預測，智慧醫(yī)療市場的投資預計將在2025年將超過2300億美元，智慧醫(yī)療市場將在2025年超過2300億美元。
同時，5G的高速率特性將是用戶不僅能觀看當下各類視頻內(nèi)容，還將隨時隨地體驗4K以上的超高清視頻。
參考英特爾的《5G娛樂經(jīng)濟報告》，預計未來10年內(nèi)5G用戶的月平均流量將有望增長7倍，而其中90%將被視頻消耗，預計到2028年，僅憑消費者在視頻、音樂和游戲上的支出就會增加近一倍，全球總體量將達到近1500億美元。
智東西認為，由于數(shù)據(jù)量大、實時性需求高、數(shù)據(jù)隱私保護等問題，海量的物聯(lián)網(wǎng)設備對邊緣計算有著大量需求。隨著5G與AI芯片的崛起，邊緣計算已經(jīng)越來越成為當下最熱門的話題之一，受到創(chuàng)投、設備、芯片等廠商的追捧。
如今線上的流量入口日益減少，并且價格高昂。未來人工智能的流量入口將分布在大大小小的比邊緣設備上，包括手機、攝像頭、傳感器、機器人等。端智能將會涵蓋我們生活中的方方面面，而這其中的很多領域巨頭都沒有完全覆蓋，是無數(shù)中小創(chuàng)企的絕佳機會。(本文來源：世界科技創(chuàng)新論壇)
（轉(zhuǎn)載）
