GSMA:5G时代的边缘计算:中国的技术和市场发展(附PDF)

报告摘要

 

本报告分别从技术、应用、市场前景、机会、商业模式、政策法规多个角度,剖析了边缘计算生态的现状和未来发展。在重点关注中国之前,本报告将先从全球角度出发进行概述。

随着全球移动产业迈向5G,边缘计算在全球获得空前关注

相比完全基于云的传统模型,新的场景需要更为去中心化的计算和组网方式,这推动了边缘计算从概念阶段向早期部署过渡。美国、欧洲、中国和亚太发达市场的电信运营商、网络供应商和云服务公司正在试点并发行早期商用产品。目前,边缘技术试点大多在4G或早期5G网络上进行,但移动生态圈希望借助5G的逐步部署,推动更大规模的边缘部署。

部分算力从云端迁移到边缘,很大程度上可以视为以运营商为中心的技术转移,这种技术转移基于以往网络软件化和虚拟化等的发展成果,并在5G部署中发挥作用。继协力定义移动边缘计算(MEC)及相关标准之后,业界开始大力探索MEC技术在各种行业应用中的价值,并希望通过MEC和5G技术进一步加深连接和计算的融合。

尽管边缘计算各项试点持续有所进展,但围绕最佳边缘位置、边缘投资规模以及实际商业模式,仍有一些关键问题亟待解决。

中国的独特前景:在边缘计算、5G和物联网领域均处于领先地位

根据实验网和早期商用部署的速度,显然,中国产业生态力求在边缘计算发展中发挥主导作用。众多公司正全力推动边缘计算的发展,其中三大电信运营商以及华为、中兴、诺基亚、爱立信等主要网络供应商发力最大。边缘计算生态的合作也在本地产业组织(ECC、CAICT、CCSA、5G DNA)和国际组织(ETSI、3GPP、GSMA)的推动下不断扩大。

中国政府致力于将中国打造为新型技术强国,而工业4.0是推动数字化进程的主要驱动力,为5G和物联网的发展提供支撑。中国拥有全球最大、最发达的物联网市场,三大运营商制定了宏大的5G规划,包括计划从2020年推出的5G SA网络。中国在5G和物联网领域的领先地位为边缘计算产业发展创造了良好的产业环境,运营商处于该产业的核心地位。

中国的技术视角:5G的确定性和边缘位置的不确定性

尽管各方一致认为5G将是推动中国边缘计算部署的关键接入技术,但就边缘的具体位置以及不同行业场景所需的边缘技术看法不一。

许多受访公司表示,针对智能工厂、智慧港口和智慧园区等,应就近部署边缘技术以支撑关键应用,为其提供超低时延、实时处理分析、安全可靠网络等一体的最优运行环境。如果需要覆盖更广范围的应用场景,包括智慧城市、自动驾驶、云/边缘沉浸式游戏以及通过移动终端接入和使用的其他服务,那么以区或市为颗粒度来部署边缘基础设施将更加经济有效,在这些场景下,中国运营商通过快速部署5G并结合网络切片技术,可以提供所需的网络能力。

关于边缘位置并没有统一的答案。边缘位置的确定取决于多种因素,诸如各种边缘计算应用的具体要求(时延、带宽、实时分析能力、传输数据量、安全性)、技术(边缘配置、云和设备之间的距离等)以及业务需求(实际需求、经济性)。

中国边缘计算应用:自动驾驶、智能制造、游戏将引领潮流

边缘计算最适用的场景需至少满足以下一项(或全部):超低时延(通常小于10毫秒的往返时间),实时计算、渲染和分析的实时处理,大容量数据传输,确定性组网。除了技术要求之外,安全和数据保护也是推动边缘计算的关键因素。众多场景需要具备上述网络能力,但应用时间有所不同。

  • 受访公司反映,真正的自动驾驶汽车对边缘计算的需求最大。然而,要达到4级或5级自动驾驶,需要进一步完善立法层面和提高车辆技术,并大量投资道路基础设施建设,因此预计在中国,自动驾驶相关的边缘计算会于2023~2025年才开始初具商用规模。
  • 工业4.0提供了一系列有发展潜力的边缘应用场景。中国经济高度依赖工业领域发展(占GDP的41%),因此提高生产率至关重要。高度自动化的成功取决于能够满足高精确度阈值和实时分析的低时延网络连接。要实现这一目标,需要结合5G、切片以及部署在工厂附近(理想情况是部署在工厂内部)的边缘计算基础设施。目前,智能工厂和智慧港口已经初显发展势头。
  • 基于边缘和AR/VR技术的游戏和电子竞技预计会在2021~2022年间得到强劲发展,但这需要更广泛地部署边缘计算基础设施。考虑到游戏的实时性,要保障固定用户体验所需的时延则需相应的5G技术和边缘计算能力。云对于一些沉浸体验要求更高的应用来说可能太远,另一方面从空间和设计的角度将所有计算能力内置在设备中也是不可行的。考虑到所涉及的内容,在边缘节点存储内容还会提升回传网的利用效率。现场活动直播(如智慧体育场)、现场电视制播也能从5G和边缘计算中受益,且不需要进行大范围的边缘侧部署。

边缘计算为中国生态带来新的机遇和挑战

近90%的受访公司认为边缘计算是5G时代创收的机会。但就边缘计算带来的机遇和挑战而言,各公司考虑的出发点不尽相同。

  • 电信运营商——中国移动、中国电信和中国联通认为,边缘计算发挥了5G优势,是面向行业和企业数字化转型的下一个超越连接的市场机会。三大运营商的云市场份额比阿里、腾讯小,因此可通过网络切片来探索新的应用场景,以及发挥云、边缘、核心电信网络的集成优势从而为运营商提供更广阔的发展空间。此外,向第三方开发者开放5G网络也是一种商业机会,在网络边缘孵化5G业务生态。
  • 网络设备供应商——随着边缘计算、人工智能(AI)等新技术与核心网和接入网的融合规模不断加大,复杂性不断增长,华为、中兴、诺基亚、爱立信等企业将日渐成为中国运营商和有意部署边缘计算的云服务公司的关键合作伙伴,特别是针对基于现有电信基础设施设计的符合3GPP标准的边缘计算基础设施。供应商面临的挑战在于,不仅要设计真正无缝的端到端网络转型解决方案,还要在更大范围内创造新的 B2B2B 市场模式(供应商-运营商-企业),促进 ICT 和垂直行业之间的联接。
  • 主要云服务提供商——对于阿里、腾讯和其他云服务公司而言,边缘计算是对其云能力和云服务产品的扩展。这些公司与中国各行各界企事业广泛建立了合作关系,并拥有丰富的云资源以供使用。然而,紧紧围绕5G技术构建的边缘计算架构也带来了新的挑战,将云服务企业带入一个分布式计算的新领域,特征包括大规模的移动互联设备以及需要边缘/云深度协同编排。与此同时,云服务提供商正在寻求将边缘计算技术应用到基于互联网的消费者业务中(例如云游戏)。

中国运营商的商业模式:仍在探索

中国运营商预计分三步部署边缘计算,这也反映了5G网络逐步部署的态势以及行业和企业的数字化速度。

  • 第一波(2018~2020年):实验网及定制化小规模部署。在这一阶段,边缘部署主要涉及专门的场景,旨在满足智慧港口、智慧园区和智能工厂的需求,边缘基础设施大多就近部署在现场。市场教育是吸引企业的关键。
  • 第二波(2021~2023年):初具商用规模。随着中国运营商大规模部署5G网络(GSMA智库预测,截止2023年底5G网络将覆盖中国60%的人口),自动驾驶、体育赛事和游戏等边缘计算应用也将进行更多探索,边缘基础设施部署在基站汇聚点附近、区县/市区、区域数据中心。
  • 第三波(2024年以后):成为主流。随着5G技术的成熟,5G设备成本的降低,以及移动行业和企业之间的协作加深,边缘计算部署的规模将逐渐得到扩大。自动驾驶和智能制造技术的进一步发展创造了更有利的环境,边缘部署的需求也随之增加。随着规模增长,边缘计算的经济性以及效率都得到提高(如纳米处理),市场接受度也随之提升。

边缘计算的收入模式仍在摸索阶段。对中国运营商来说,提供仅具备连接功能的边缘计算场景能带来的收入不高。一种更有趣(也更可能)的发展方向是,运营商来负责部署和管理解决方案所需的边缘基础设施,并提供相应的网络连接、设备和IT服务。此外,运营商也可以向其他公司提供边缘托管或共享业务。向价值链上游延伸,运营商可以选择全栈模式(连接、设备、IT服务、平台和智能分析),成为全面覆盖企业客户边缘相关业务的合作伙伴。拥有领先的边缘计算平台,意味着运营商可以向第三方提供边缘IaaS和边缘PaaS解决方案,以及各种终端用户应用所必需的连接、计费和网络相关服务。这是价值高地,同时也是竞争最激烈的领域,云和ICT公司都瞄准了这个产业机会。

推动中国边缘计算的发展和规模:关键措施

边缘计算的最新进展,加上中国生态定位新技术前沿的明确目标,为进一步发展边缘计算奠定了坚实的基础。然而,要发掘边缘计算的长期潜力,还需要开展大量工作。我们已经确定了 7 项关键措施,如果这些措施付诸实施,将推动未来 5 年中国边缘技术的发展和应用。其中许多措施涉及整个边缘计算生态,而有些措施则针对特定种类的公司。

 

 

 

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