在5G技術(shù)時(shí)代，邊緣計(jì)算的創(chuàng)新發(fā)展前景分析

5G是第五代移動(dòng)通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)。5G并不是獨(dú)立的、全新的無(wú)線接入技術(shù)，是對(duì)現(xiàn)有無(wú)線接入技術(shù)（包括2G、3G、4G和WiFi）的技術(shù)演進(jìn)，以及一些新增的補(bǔ)充性無(wú)線接入技術(shù)集成后解決方案的總稱(chēng)。5G將是一個(gè)融合網(wǎng)絡(luò)，以融合和統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，提供人與人、人與物以及物與物之間高速、安全和自由的聯(lián)通，真正開(kāi)啟萬(wàn)物互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。

ITU定義了5G 的三種應(yīng)用場(chǎng)景：eMBB（增強(qiáng)移動(dòng)寬帶）、mMTC（海量物聯(lián)網(wǎng)通信）、uRLLC（超高可靠性與超低時(shí)延通信）。eMBB場(chǎng)景主要還是追求人與人之間極致的通信體驗(yàn)，對(duì)應(yīng)的是3D／超高清視頻等大流量移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)；mMTC和uRLLC則是物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景，eMTC主要體現(xiàn)物與物之間的通信需求，面向智慧城市、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能農(nóng)業(yè)、森林防火等以傳感和數(shù)據(jù)采集為目標(biāo)的應(yīng)用場(chǎng)景；uRLLC應(yīng)用對(duì)時(shí)延和可靠性具有極高的指標(biāo)要求，面向如車(chē)聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制等垂直行業(yè)的特殊應(yīng)用需求。

雖然邊緣計(jì)算是一個(gè)新興的領(lǐng)域，但是它擁有一些顯而易見(jiàn)的優(yōu)點(diǎn)，包括：

實(shí)時(shí)或更快速的數(shù)據(jù)處理和分析：數(shù)據(jù)處理更接近數(shù)據(jù)來(lái)源，而不是在外部數(shù)據(jù)中心或云端進(jìn)行，因此可以減少遲延時(shí)間；

較低的成本：企業(yè)在本地設(shè)備的數(shù)據(jù)管理解決方案上的花費(fèi)比在云和數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)上的花費(fèi)要少；

網(wǎng)絡(luò)流量較少：隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量的增加，數(shù)據(jù)生成繼續(xù)以創(chuàng)紀(jì)錄的速度增加。因此，網(wǎng)絡(luò)帶寬變得更加有限，讓云端不堪重負(fù)，造成更大的數(shù)據(jù)瓶頸；

更高的應(yīng)用程序運(yùn)行效率：隨著滯后減少，應(yīng)用程序能夠以更快的速度更高效地運(yùn)行。

削弱云端的角色也會(huì)降低發(fā)生單點(diǎn)故障的可能性。

邊緣計(jì)算在各行各業(yè)的應(yīng)用

AR／VR行業(yè)

Digi－Capital 數(shù)據(jù)顯示，2016年VR／AR 市場(chǎng)收入約為39億美元，其中VR收入為27億美元，AR收入為12億美元。2022年AR（包括mobile AR，smartglasses）用戶(hù)基數(shù)有望達(dá)到35億左右，市場(chǎng)規(guī)模約為850－900億美元；2022年VR（包括 mobile， standalone， console， PC等）用戶(hù)基數(shù)預(yù)計(jì)約為5000－6000萬(wàn)，市場(chǎng)規(guī)模約為100－150億美元。

采用移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行VR連接是一種較為理想的方式。4G網(wǎng)絡(luò)在帶寬和時(shí)延方面難滿(mǎn)足VR需求。5G下，空口時(shí)延能達(dá)到1ms，使得端到端時(shí)延在ms 級(jí)別，滿(mǎn)足VR對(duì)時(shí)延的高要求，同時(shí)在室內(nèi)熱點(diǎn)，5G 的用戶(hù)體驗(yàn)速率可達(dá)到1Gbps，峰值速率達(dá)數(shù)十Gbps，在帶寬上也能支持用戶(hù)VR 體驗(yàn)。

AR／VR用戶(hù)基數(shù)

全球AR／VR市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

全球AR／VR用戶(hù)基數(shù)預(yù)測(cè)

交通運(yùn)輸行業(yè)

邊緣計(jì)算技術(shù)最顯而易見(jiàn)的潛在應(yīng)用之一是交通運(yùn)輸——更具體地說(shuō)，是無(wú)人駕駛汽車(chē)。自動(dòng)駕駛汽車(chē)裝備了各種各樣的傳感器，從攝像頭到雷達(dá)到激光系統(tǒng)，來(lái)幫助車(chē)輛運(yùn)行。

2015年全球新車(chē)銷(xiāo)售約為8800萬(wàn)輛，其中35％的汽車(chē)通過(guò)嵌入式移動(dòng)通信系統(tǒng)、 內(nèi)置Tethered 系統(tǒng)、智能手機(jī)等方式實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。預(yù)計(jì)到2020年，全球聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)銷(xiāo) 售量將占新車(chē)銷(xiāo)售的98％，預(yù)計(jì)到2025年全球銷(xiāo)售的新車(chē)均實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。連接方式上，通過(guò)嵌入式移動(dòng)通信模塊進(jìn)行互聯(lián)的汽車(chē)占據(jù)主要份額，2025年銷(xiāo) 售量將達(dá)到7700萬(wàn)輛，占比64％，而通過(guò)智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的汽車(chē)占比為28％。

全球聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)銷(xiāo)量及其在新車(chē)銷(xiāo)售的占比預(yù)測(cè)

制造業(yè)

智能制造有望從現(xiàn)代工廠大量部署的傳感器中獲得洞見(jiàn)。由于能夠減少滯后，邊緣計(jì)算可能會(huì)使得制造流程能夠更快速地做出響應(yīng)和變動(dòng)，能夠?qū)崟r(shí)地應(yīng)用數(shù)據(jù)分析得出的洞見(jiàn)和實(shí)時(shí)行動(dòng)。這可能包括在機(jī)器過(guò)熱之前將其關(guān)閉。

一家工廠可以使用兩個(gè)機(jī)器人來(lái)完成同樣的任務(wù)，兩個(gè)機(jī)器人裝有傳感器，并連接到一個(gè)邊緣設(shè)備上。邊緣設(shè)備可以通過(guò)運(yùn)行一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型來(lái)預(yù)測(cè)其中一個(gè)機(jī)器人是否會(huì)操作失敗。如果邊緣設(shè)備斷定機(jī)器人很可能會(huì)出現(xiàn)故障，它就會(huì)觸發(fā)行動(dòng)來(lái)阻止或減慢機(jī)器人的運(yùn)轉(zhuǎn)。這會(huì)使得工廠能夠?qū)崟r(shí)地評(píng)估潛在的故障。如果機(jī)器人能夠自己處理數(shù)據(jù)，它們也可能變得更加自給自足和反應(yīng)靈敏。

2017年底，全球有1800萬(wàn)個(gè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)連接，2025年將增長(zhǎng)到8800萬(wàn)個(gè)。全球工業(yè)機(jī)器人的 出貨量也將從36萬(wàn)臺(tái)增加到105萬(wàn)臺(tái)。預(yù)計(jì)到2020年，全球制造業(yè)的連接數(shù)將達(dá)125億，工廠網(wǎng)絡(luò)的市場(chǎng)規(guī)模接近500億美元。

在工業(yè)自動(dòng)化場(chǎng)景，5G能夠提供低于1ms的時(shí)延、高于99．9999％的可靠性以及每平方公里10萬(wàn)個(gè)設(shè)備的連接量，能夠較好滿(mǎn)足工業(yè)控制需求。5G具有低時(shí)延、高可靠、大連接等特點(diǎn)。5G網(wǎng)絡(luò)切片和MEC使移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商能夠提供各種增值服務(wù)，為企業(yè)提供遠(yuǎn)程控制中心和數(shù) 據(jù)流管理工具來(lái)管理大量的設(shè)備，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行軟件更新等。

智能制造與5G三大應(yīng)用場(chǎng)景

其他行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

其他可以利用邊緣計(jì)算技術(shù)的行業(yè)包括金融業(yè)和零售業(yè)。這兩個(gè)行業(yè)都使用大型的客戶(hù)和后端數(shù)據(jù)集來(lái)提供從選股信息到店內(nèi)服裝擺放的各種信息，可以從減少對(duì)云計(jì)算的依賴(lài)中獲益。

零售可以使用邊緣計(jì)算應(yīng)用程序來(lái)增強(qiáng)顧客體驗(yàn)。如今，許多零售商都在致力于改善店內(nèi)體驗(yàn)，優(yōu)化數(shù)據(jù)收集和分析的方式對(duì)它們而言絕對(duì)很有意義。

隨著我們朝著更加互聯(lián)的生態(tài)系統(tǒng)邁進(jìn)，傳感器價(jià)格和計(jì)算成本的持續(xù)下降，更多的“東西”將被連接到互聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)生成將繼續(xù)飛速增加，尤其是在5G技術(shù)取得騰飛，進(jìn)一步加快網(wǎng)絡(luò)連接以后。可以預(yù)見(jiàn)在不久的將來(lái)，邊緣計(jì)算可以發(fā)揮很多的作用，創(chuàng)造更多更大量的價(jià)值。