中國(guó)聯(lián)通聯(lián)合新華三和萬(wàn)江科技打造了業(yè)界首個(gè)MEC智慧水利項(xiàng)目

5G不只是通信技術(shù)的演進(jìn)，更是構(gòu)建萬(wàn)物互聯(lián)社會(huì)，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工業(yè)、制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要抓手。通過(guò)將云計(jì)算中心的計(jì)算、存儲(chǔ)等資源和能力平臺(tái)，下沉延伸到運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)側(cè)邊緣，盡可能靠近移動(dòng)用戶提供網(wǎng)絡(luò)能力開放以及IT的服務(wù)、環(huán)境和云計(jì)算能力，MEC成為了5G時(shí)代新網(wǎng)絡(luò)面向業(yè)務(wù)的最優(yōu)化實(shí)踐。

2019年作為真正的5G元年，也將成為MEC開拓5G行業(yè)市場(chǎng)的重要年份，運(yùn)營(yíng)商對(duì)此寄予厚望，MEC產(chǎn)業(yè)開始“跑馬圈地”。3月12日，國(guó)內(nèi)首個(gè)5G MEC智慧水利項(xiàng)目工程成功落地四川都江堰，這是水利行業(yè)首個(gè)落地的MEC項(xiàng)目，也是5G應(yīng)用融入水利行業(yè)的重要“橋頭堡”。

隨著5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，新興業(yè)務(wù)對(duì)邊緣計(jì)算的需求十分迫切，在眾多垂直行業(yè)新興業(yè)務(wù)中，對(duì)邊緣計(jì)算的需求主要體現(xiàn)在時(shí)延、帶寬和安全3個(gè)方面。與此同時(shí)，5G 網(wǎng)絡(luò)的三大典型應(yīng)用場(chǎng)景與邊緣計(jì)算密切相關(guān)，其中uRLLC對(duì)超高可靠、低時(shí)延通信的要求，eMBB對(duì)高帶寬的要求與mMTC對(duì)大連接的要求，都需要邊緣計(jì)算的引入。

由此可見，5G時(shí)代的到來(lái)離不開邊緣計(jì)算，邊緣計(jì)算是5G時(shí)代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要方向之一，也是5G服務(wù)垂直行業(yè)的重要“利器”之一。對(duì)于運(yùn)營(yíng)商而言，如何找到技術(shù)落地場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)收入將是5G時(shí)代面臨的最大挑戰(zhàn)。

這種就近服務(wù)的特點(diǎn)徹底改變了傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)“兩層皮”的問題，也讓電信運(yùn)營(yíng)商摸索出了一條開辟政企市場(chǎng)、行業(yè)市場(chǎng)的途徑。自去年開始，國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商紛紛轉(zhuǎn)戰(zhàn)MEC邊緣云，面向多個(gè)行業(yè)積極落地MEC試點(diǎn)應(yīng)用，5G行業(yè)融合由此加速。

在傳統(tǒng)的水利業(yè)務(wù)模式中，前端終端均采用有線寬帶接入，通過(guò)光纖的鋪設(shè)來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的連接以及與遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)中心的互通。這種模式給水利業(yè)務(wù)帶來(lái)了多方面的挑戰(zhàn)，一是環(huán)境惡劣地區(qū)的光纖鋪設(shè)帶來(lái)的建網(wǎng)成本以及后期維護(hù)成本較高；二是汛期洪水對(duì)物理光纖的損毀也對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性帶來(lái)很大的影響。

作為5G MEC技術(shù)的關(guān)鍵行業(yè)應(yīng)用突破，中國(guó)聯(lián)通聯(lián)合新華三和萬(wàn)江科技打造的業(yè)界首個(gè)基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的MEC智慧水利項(xiàng)目已在四川都江堰實(shí)現(xiàn)商用部署。該項(xiàng)目作為2018年中國(guó)聯(lián)通MEC邊緣云業(yè)務(wù)重要試點(diǎn)項(xiàng)目之一，已多方面驗(yàn)證了基于MEC的4G/5G網(wǎng)絡(luò)在水利行業(yè)應(yīng)用的可行性及優(yōu)勢(shì)。在此項(xiàng)目基礎(chǔ)上推出的“5G-MEC水利智能視頻云”產(chǎn)品，推動(dòng)了5G MEC邊緣云在水利行業(yè)的推廣和普及，大力促推了水利數(shù)字化與智慧化轉(zhuǎn)型進(jìn)程，引領(lǐng)5G行業(yè)場(chǎng)景應(yīng)用實(shí)踐。

MEC智慧水利項(xiàng)目采用移動(dòng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)取代傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)連接，利用新型5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可以在網(wǎng)絡(luò)邊緣對(duì)業(yè)務(wù)預(yù)處理，并可以連接水位、水質(zhì)、水流等檢測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)感知和互聯(lián)應(yīng)用。

在業(yè)務(wù)層面，通過(guò)將AI技術(shù)與視頻監(jiān)控深度結(jié)合，可以智能識(shí)別出水利系統(tǒng)中的異常場(chǎng)景，考慮到業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性需求以及網(wǎng)絡(luò)資源分布情況，AI訓(xùn)練系統(tǒng)部署在中心云，訓(xùn)練好的業(yè)務(wù)模型下發(fā)到網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，做到實(shí)時(shí)分析，實(shí)時(shí)告警。整體業(yè)務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)如圖所示。

圖 ?MEC水利項(xiàng)目業(yè)務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)

作為移動(dòng)邊緣計(jì)算方案中的核心節(jié)點(diǎn)，vMEP（Mobile Edge Platform）網(wǎng)元基于容器化、云原生態(tài)架構(gòu)進(jìn)行構(gòu)建，除了能夠?qū)崿F(xiàn)基站與核心網(wǎng)之間雙向?qū)Я鳌⒘髁恳?guī)則設(shè)置、DNS解析和服務(wù)注冊(cè)等功能以外，還可以為邊緣計(jì)算的上層應(yīng)用提供網(wǎng)絡(luò)開放能力。另外，在本次項(xiàng)目中，落地實(shí)踐了“云-網(wǎng)-安”的MEC技術(shù)架構(gòu)，形成了一套完整的MEC產(chǎn)業(yè)解決方案。

云：采用分布式邊緣云部署，將云平臺(tái)部署于位置較高的匯聚機(jī)房，虛擬化平臺(tái)以及資源池部署于位置較低的綜合接入機(jī)房，通過(guò)IP-RAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)通，從而實(shí)現(xiàn)資源池的橫向靈活擴(kuò)展和統(tǒng)一管控。

網(wǎng)：底層基于傳統(tǒng)的專線資源，上層通過(guò)Vxlan技術(shù)打通網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)MEC站點(diǎn)與業(yè)主方私有云的彈性互聯(lián)。

安：通過(guò)vFW、vDDOS等安全網(wǎng)元的部署實(shí)現(xiàn)vMEP和租戶之間、租戶相互之間的安全隔離和互訪，雙向保障運(yùn)營(yíng)商及行業(yè)客戶的網(wǎng)絡(luò)安全。

依托MEC邊緣云平臺(tái)，將虛擬化的業(yè)務(wù)平臺(tái)引入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)分布在都江堰各水域的攝像頭所采集到的視頻流信息，進(jìn)行本地業(yè)務(wù)流量卸載及處理，降低了運(yùn)營(yíng)商回傳網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)核心網(wǎng)的帶寬壓力，縮短了端到端時(shí)延，優(yōu)化了水利用戶體驗(yàn)。而MEC技術(shù)與AI、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)新結(jié)合，通過(guò)自動(dòng)化分析和預(yù)警，可助力水利行業(yè)客戶自動(dòng)實(shí)現(xiàn)河道漂浮物快速識(shí)別、水位監(jiān)測(cè)和非法采砂監(jiān)控等多種典型水利行業(yè)應(yīng)用，真正實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守、智能告警，大大降低了運(yùn)維成本，并提升了監(jiān)控效率。同時(shí)方案搭建的云平臺(tái)，可以提供通用計(jì)算能力以及深度學(xué)習(xí)能力，可以承載多種場(chǎng)景下的計(jì)算、存儲(chǔ)等資源需求。

總結(jié)起來(lái)，MEC智慧水利項(xiàng)目方案主要有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。

1．無(wú)線網(wǎng)絡(luò)替代傳統(tǒng)的有線視頻回傳，有效解決了水利監(jiān)管中部分區(qū)域由于光纖及帶寬資源不足而造成的業(yè)務(wù)回傳難題，化解了部分地區(qū)管道施工成本高、周期長(zhǎng)、鋪線難、后期維護(hù)困難等痛點(diǎn)，規(guī)避了常規(guī)光纜連接易受周邊環(huán)境影響的缺陷。

2．通過(guò)接入4G/5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)使業(yè)務(wù)達(dá)到運(yùn)營(yíng)商級(jí)別的可靠性和安全性，行業(yè)客戶網(wǎng)絡(luò)安全性得到了大幅提升。

3．對(duì)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)基于5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，引入MEC組網(wǎng)方案，將數(shù)據(jù)面核心網(wǎng)和業(yè)務(wù)應(yīng)用下沉到網(wǎng)絡(luò)邊緣，降低了運(yùn)營(yíng)商回傳網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)核心網(wǎng)的帶寬壓力，同時(shí)有效地滿足了部分水利業(yè)務(wù)對(duì)超低時(shí)延的需求。

4．通過(guò)在邊緣云中部署AI功能，可實(shí)現(xiàn)河道漂浮物快速識(shí)別、水位監(jiān)測(cè)和非法采砂監(jiān)控等多種典型水利行業(yè)應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)水利行業(yè)對(duì)江河湖泊進(jìn)行全面智能監(jiān)控，以及實(shí)時(shí)響應(yīng)處理的業(yè)務(wù)需求。通過(guò)自動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控視頻的分析、識(shí)別和告警處理，大大提升了監(jiān)管效率，節(jié)約了資源投入，同時(shí)滿足傳統(tǒng)行業(yè)信息化、智能化轉(zhuǎn)型的迫切需求。

在本案例中，通過(guò)將5G網(wǎng)絡(luò)、MEC邊緣云、政企云等創(chuàng)新技術(shù)相結(jié)合，給水利客戶提供了除流量以外的多種增值服務(wù)；通過(guò)在運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)邊緣部署邊緣云，提供IT池化資源，為未來(lái)支撐多行業(yè)政企業(yè)務(wù)鋪平了道路，助力電信運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)從管道建設(shè)者到生態(tài)建設(shè)者的數(shù)字化轉(zhuǎn)型；借鑒這種創(chuàng)新的合作模式，未來(lái)可以助力運(yùn)營(yíng)商在百行百業(yè)進(jìn)行業(yè)務(wù)拓展。

于此同時(shí)，這也是分布式邊緣云方案在運(yùn)營(yíng)商移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的一次成功部署驗(yàn)證，為運(yùn)營(yíng)商后期邊緣云的部署提供了重要參考。

展望未來(lái)，運(yùn)營(yíng)商應(yīng)與ICT合作伙伴以及行業(yè)合作伙伴一起，積極推動(dòng)業(yè)務(wù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)5G MEC技術(shù)的全面落地，為水利行業(yè)以及百行百業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)更大力量。