“邊緣計算+”技術白皮書(2022年)算網(wǎng)融合產業(yè)及標準推進委員會2022年8月版權聲明本白皮書版權屬于算網(wǎng)融合產業(yè)及標準推進委員會，并受法律保護。轉載、摘編或利用其它方式使用本白皮書文字或者觀點的，應注明“來源：算網(wǎng)融合產業(yè)及標準推參與編寫單位信有限公司研究院、北京火山引擎科技有限公業(yè)股份有限公司、中國科學院重慶綠色智能技(中國)有限公司、工業(yè)和信息化部威海電子信、聯(lián)想(北京)有限公司、浪潮通信技術有限公技有限公司、浙江九州云信息科技有限公司、海)有限公司、浩鯨云計算科技股份有限公司、公司、騰訊云計算(北京)有限責任公司、京綴初網(wǎng)絡技術(上海)有限公司、深圳市視美、北京百度網(wǎng)訊科技有限公司、阿里云計算有聯(lián)科技有限公司。主要撰稿人、柴瑤琳、韓淑君、黨小東、張云暢、勇、陳杲、沈建發(fā)、馬犇、羅宋平、姚遠、鄭、杜君、宋濱、崔先鋒、郭雙拴、王曄彤、魏李開、范豪鈞、童欣欣、王占成、陳雙禾、李、劉禹瑄、肖志新、王聞宇、王曉飛、柏威、、黃磊。前言心能力底座，邊緣計算獲得業(yè)界的廣泛在醫(yī)療、交通、工業(yè)等各行業(yè)規(guī)模部署，要求行業(yè)具備差異化與定制化的能力，為滿足行業(yè)應用在高效算力、海量接入、智能分析、安全防護等方面的需求，是邊緣計算服務能力的升級演進，其深層含義緣計算化”賦能產業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化和調研報告，梳理了技術融合在邊緣計作用，總結提煉邊緣計算技術融合的核心價合、一體化智能化、云原生與安全防護，展進趨勢。一、融合創(chuàng)新已成為邊緣計算發(fā)展的必然趨勢 1(一)邊緣計算構筑行業(yè)數(shù)字轉型能力底座 1(二)技術融合助力邊緣計算實現(xiàn)行業(yè)賦能 2(三)邊緣計算技術融合的核心價值 5 (二)邊緣計算+人工智能 26音視頻 38 51 (六)邊緣計算+高性能計算 62 (二)一體化與智能化成為“邊緣計算+”重要發(fā)展方向 69(三)云原生將成為“邊緣計算+”技術演進的加速器 69(四)可信設施與安全服務共同構筑“邊緣計算+”安全壁壘 70 圖目錄 量分發(fā)技術落后于內容需求 39 “邊緣計算+”技術白皮書(2022年)1一、融合創(chuàng)新已成為邊緣計算發(fā)展的必然趨勢(一)邊緣計算構筑行業(yè)數(shù)字轉型能力底座格局的關鍵支撐。黨的十九屆五中全建以國內大循環(huán)為主體、國內國際雙循環(huán)相互促把實施擴大內需戰(zhàn)略同深化供給側結構性改革有新驅動、高質量供給引領和創(chuàng)造新需求。數(shù)字化技術，特別是新一代信息通信技術為基礎。地位，生產數(shù)據(jù)占比將持續(xù)增長。數(shù)字經(jīng)算通過在網(wǎng)絡邊緣位置，為各類行業(yè)用戶提供能化服務，以滿足行業(yè)數(shù)字變革過程中在低時析、海量數(shù)據(jù)、安全可信、高效算力等不同方緣計算的戰(zhàn)略布局。以美國、歐洲為代表算列入產業(yè)數(shù)字化轉型中的關鍵環(huán)節(jié)和技推進創(chuàng)新應用。我國高度重視邊緣計算的5G應用“揚帆”行動計劃(2021-2023“邊緣計算+”技術白皮書(2022年)2021版)》等相關文件，積極推聯(lián)網(wǎng)等多個領域的技術、標準與產業(yè)發(fā)展。、網(wǎng)關設備以及邊緣數(shù)據(jù)中心等；服務提供區(qū)域邊緣等。本文按照邊緣計算的技術實現(xiàn)運營商邊緣、云邊緣和工業(yè)邊緣三類：務。。(二)技術融合助力邊緣計算實現(xiàn)行業(yè)賦能1.運營商邊緣端用戶提供大流量、低時延的服務，典型“邊緣計算+”技術白皮書(2022年)3與通信設備部署在一起，通過低成本的應用、電信運營商基礎網(wǎng)絡及業(yè)務系統(tǒng)云化企業(yè)在垂直行業(yè)競爭的“護城河”。G技術的深度融合促使網(wǎng)絡流量通過各種低網(wǎng)絡。此外，運營商邊緣正在逐步向邊緣云服務方向邁進。通過采用統(tǒng)一通用2.云邊緣云能力。與運營商邊緣接入能力，以服務更多的用戶。云邊緣到終端用戶的時延一般在術的深度融合進一步提升視頻類應用的用戶4邊緣計算領域擁有大量的業(yè)務需求和成功經(jīng)、音視頻加速、安防監(jiān)控等為代表的大流量大CDN式，將算力下放至近用戶側，提供低時務。緣基礎設施，為其客戶提供音視頻加點的低成本及低延遲優(yōu)勢，提升產品競爭力及用云邊緣基礎設施，以最少的機器成本為節(jié)點像頭數(shù)據(jù)的轉存及轉發(fā)兩大的低成本特性，極大降低的視頻數(shù)據(jù)的傳輸和節(jié)點建設的存儲功能，實現(xiàn)了攝像頭數(shù)據(jù)的就3.工業(yè)邊緣中，如制造車間、變電站、物流分撥中心、工業(yè)園區(qū)的網(wǎng)絡機房等。各類工業(yè)應用在海量通信協(xié)議、異構數(shù)據(jù)、、數(shù)據(jù)私密性與安全性、設備運行環(huán)境等不同更高的要求。、法、開花。利用邊緣計算與人工智能融合技術實“邊緣計算+”技術白皮書(2022年)5設備的安全提供保障、對生產物料質量通過大數(shù)據(jù)實時采集分析可以對工作設備進行預圍環(huán)境進行監(jiān)測預警等。展產生交集。我們可以看到工業(yè)現(xiàn)場的輕資源。比如，大帶寬可以將重計算量的大，低延時可以將毫秒級的控制應用部分上緣與網(wǎng)絡邊緣互相融合協(xié)同創(chuàng)新。(三)邊緣計算技術融合的核心價值心能力底座，邊緣計算獲得業(yè)界的廣泛技術概念期進入到期望峰值期，成為未來計算此同時，隨著數(shù)字轉型的深入，邊緣計算在行將得到進一步加強，廣泛應用于工業(yè)、醫(yī)療、眾多領域，充分利用近用戶側的先天優(yōu)勢，為、高質量的服務。力、海量接入、智能分析、安全防護等方面的需求。邊緣計算作為基礎能力底座，與人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)“邊緣計算+”技術白皮書(2022年)6G地。7二、“邊緣計算+”的內涵與參考模型隨著各行業(yè)數(shù)字轉型的逐漸深入，為了滿足行業(yè)在高效算力、析、安全防護等差異化應用需求，邊緣計算技術創(chuàng)新體系?！斑吘売嬎?”既是邊緣計算技術緣計算服務能力的升級演進，其深層含義是各8(二)“邊緣計算+”參考模型圖1“邊緣計算+”參考模型1.邊緣計算構筑技術融合創(chuàng)新能力底座力、邊緣服務能力、端側感知能力以及協(xié)同聯(lián)動能力。各類ICT技術利用由邊緣計算構筑的基礎賦能平臺，實現(xiàn)與邊緣計算技合創(chuàng)新，將服務能力延展至“端、邊、云”各個層次，滿足業(yè)定制化服務需求。底座應具備以下核心能力：“邊緣計算+”技術白皮書(2022年)9端側感知能力：端側設備主要包括了PC、手機、物聯(lián)網(wǎng)設行業(yè)用戶高質量服務需求。，部分數(shù)據(jù)處理。為代表的邊緣計算核心技術，一方面將延展“邊緣計算+”技術白皮書(2022年)，加速邊緣計算與更多技術的融合創(chuàng)新，另一(1)云邊協(xié)同技術需要從資源、數(shù)據(jù)、應用、服務四個維度進行緊密協(xié)同，并在中心云的統(tǒng)一管理下，實現(xiàn)邊緣節(jié)點之間協(xié)同。度和負荷分擔。調度過程需依據(jù)業(yè)務的資源占等，從全局視角，對計算資源、網(wǎng)絡互聯(lián)帶寬應用軟件資源完成調度和配置，以達到全局的業(yè)務整合。云邊資源協(xié)同在具體落地的形態(tài)上，根據(jù)運營商邊緣、種不同模式，和中心云的交互也有一定的差異聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)。載壓力；在安全隱私方面，邊緣側在接收到敏，執(zhí)行數(shù)據(jù)脫敏過程，把結果上傳至云端形成樣本學習，提高迭代效率。邊緣側還可以將接其它部分隔離，將敏感信息或隱私數(shù)據(jù)控制在通過邊緣計算為用戶提供優(yōu)質的更高效、優(yōu)緣計算節(jié)點使分布式計算滲透到網(wǎng)絡的各個搭建管理與安全服務體系。應用請求調度。其中，端與云的交調度，邊與云的交互實現(xiàn)計算存儲交互實現(xiàn)文件快速交付、邊緣服務(2)計算卸載技術算密集型任務從計算資源受限的計算環(huán)境需求的計算環(huán)境中執(zhí)行，具體指將某個計算卸載策略合理分配給資源充足的遠程設備處大小、計算和回傳時間的長來進行決策，包括：最小化執(zhí)行時延的載決策等。計算資源分配策略主要網(wǎng)絡資源的狀況以及不同用戶的時延要(3)邊緣原生技術5G網(wǎng)絡能力開放為特征的邊緣服務、基于云邊同的邊緣網(wǎng)格技術、面向復雜場景跨網(wǎng)絡的邊緣編排(4)異構計算技術TPU構的邊緣計算基礎設施共同構成了極度異構的計計算技術在異構硬件資源的基礎上，構建異構計算平各類計算硬件的優(yōu)勢，提高算力資源利用率。為了實表的邊緣計算服務商，通過虛擬化技術將計算資源池供算力資源服務；邊緣計算硬件廠商，基于自身硬件的體驗。(5)能力開放技術緣側不僅需要具包括網(wǎng)絡服務能力的開放。面，針對各種垂直行業(yè)不同的業(yè)務需求提供能力，包括直播場景下的視頻編解碼、視頻渲染能力，智2.邊緣計算與ICT技術深度融合，滿足行業(yè)應用差異化合能力，通過統(tǒng)一的服務接口，為行業(yè)應用務。G技術融合方面，邊緣計算充分結合5GeMBB協(xié)同場景、智能制造場景、智慧能源場景智能分析等方面的處理需求。技術融合方面，伴隨行業(yè)數(shù)字轉型浪潮算與人工智能的邊緣人工智能技術，將人工智，滿足智慧交通、智慧物流、智慧水利等眾多化的智能處理需求。接”的先天優(yōu)勢，助力各行業(yè)數(shù)字化轉型，滿足各行業(yè)對視頻業(yè)性、視頻數(shù)據(jù)智能化等方面的需求。鏈技術融合方面，通過在邊緣計算節(jié)點上部為行業(yè)應用提供實時的數(shù)據(jù)存儲，也可以提執(zhí)行。融合方面，邊緣計算節(jié)點需要面對海量全等方面面臨諸多挑戰(zhàn)。邊緣計算在構建安全可用的邊緣計算生態(tài)系供高性能算力資源與計算架構，滿足計算密于此同時，高性能計算應用上云已成為行業(yè)彈性的高性能算力需求。3.邊緣計算技術融合滿足行業(yè)應用差異化需求C域不同應用場景中應用部署。行為檢測、設備狀態(tài)監(jiān)控等業(yè)務能力，降低業(yè)采過程中人員設備安全。時響應。場景中，利用“邊緣計算+”提供邊緣音視頻技切片等在內的視頻流邊緣處理，直播流可減少網(wǎng)絡傳輸時延，降低網(wǎng)絡帶寬成本，錄、人員識別等多個無人零售核心業(yè)務需求。“邊緣計算+”技術白皮書(2022年)“邊緣計算+”技術白皮書(2022年)三、“邊緣計算+”關鍵技術能力(一)邊緣計算+5GcessEdgeComputingMEC的應用到垂直行業(yè)，越來越多的數(shù)字化場算兼顧成本和性能的優(yōu)勢，通過將終端算下沉到邊側，可以有效降低終端成本，減少傳輸帶寬占用，降低業(yè)務時延，提高業(yè)務數(shù)據(jù)安全[4]。1.應用場景與需求景、部署環(huán)境、承載的應用需求都與傳統(tǒng)云節(jié)點都是小規(guī)模部署，算力、存儲、網(wǎng)絡等資有著各種各樣的限制。給邊緣平臺如何降低系等)環(huán)境條件非常惡劣，運維人員無法在平臺出現(xiàn)行定期巡檢維護，這也對邊緣計算平臺的可靠苛刻的要求。戶設備的狀態(tài)，以便利用這些信息智能化完成例如流量切換、QoS能算力高需求的同時，如何充分利用終端設中心的資源，優(yōu)化人工智能模型的整體訓練為高效的機器學習模型，也是當前邊緣智能車路協(xié)同無人駕駛場景人、車、路、環(huán)境等要素之間的大協(xié)同，這力下一代自動駕駛，實現(xiàn)實時監(jiān)控，進一步高道路交通安全。平臺通過對路側設備包括攝像頭、雷的信息交互，為交通參與者提供全方位可靠的的進行AI智能分析，輔以雷達測距，將道路車、非機動車)的狀態(tài)、速度、方向、位置等信息軌跡跟蹤、行為分析、事件觸發(fā)、違規(guī)檢測等技形成廣泛應用。工業(yè)邊緣物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)場景括高級數(shù)控機床、配備新人、智能化成套生產線等，以實現(xiàn)生產過程的。通過智能制造物聯(lián)網(wǎng)平臺，將機器、設備、進行聯(lián)結，通過邊緣計算就近提供邊緣智能的中管理控制，實現(xiàn)智能化生產、個性化定制、開強大邊緣計算和4G/5G網(wǎng)臺提供了高性能流式分析工具實時判定設備的、去重和實時計算等預處理秒級響應。物聯(lián)網(wǎng)4G/5G無線網(wǎng)絡、串口轉網(wǎng)口等多種網(wǎng)絡連接智慧石油場景G技術在整個業(yè)務流程上的應用。石油的邊眾多偏僻郊野的采油井上，現(xiàn)階段石油客戶對G求主要在油井現(xiàn)場的管理、油井設備智能化管理方面。20油井異物入侵實時監(jiān)控、工人現(xiàn)場行為保證作業(yè)現(xiàn)場設備正常對接入的設備運行數(shù)據(jù)及傳感器傳回數(shù)據(jù)進行狀態(tài)，減少人工巡檢工作量。對井下石油的滲出情況進級為智能管控模式，實現(xiàn)油井液量的智間抽、注水井智能調控等。油井抽油機。智能自主間隔抽油后，降低了抽油頻率，據(jù)客戶測算，單口油井能節(jié)省80%的電力開支。智慧電力場景目前邊緣+5G場景很多，包括變電站、輸電線路等。中在人工智能圖像、視頻識別應用上，客戶對主要在輸電線路圖像識別(無人機/直升機/可站等無人值守環(huán)境，研發(fā)越界檢測、表計檢測。場作業(yè)監(jiān)督需求，研發(fā)人臉識別、安全帽21識別、滯留識別等模型，實現(xiàn)對電力施工現(xiàn)2.技術架構圖2MEC參考模型22當海量用戶通過網(wǎng)絡層接入邊緣計算系統(tǒng)后，主要由運行在MEC主機上的不同邊緣應用處理邊緣用戶請求。當前，邊緣計算解方案主要通過虛擬機或容器的方式運行邊緣應用，實現(xiàn)不同邊緣用之間的資源隔離。因此，邊緣應用利用虛擬基礎設施提供的虛資源，針對海量邊緣用戶請求的處理效率，決定了整個邊緣計算統(tǒng)能夠滿足低延時和海量接入的需求。MEC主機層的硬件基礎設施主要包括服務器上的計算、存儲、虛擬基礎設施通過虛擬化技術形成一個對外提供資源的池化管理，化技術；分布式存儲提供了多副本的數(shù)據(jù)存儲MEC平臺在對資源進行有效監(jiān)控管理的基礎上，實現(xiàn)資源編排23網(wǎng)絡感知等服務；同時支持彈性擴縮性需求；邊緣高可用有效保證了服務的不間斷三方業(yè)務接入，在運營商和具體業(yè)務間無縫對動化。MEC可以根據(jù)軟件及服務的負載進行靈活調度，以實現(xiàn)對化利用及服務對資源使用的優(yōu)化配置。同時平從不同維度以及高可用需求對平臺運行服務提保障。3.典型案例機器人聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控和預測維修案例動下，以設備為核心的智能制造物聯(lián)網(wǎng)平臺分析系統(tǒng)，能夠高效地收集和分析測維修。工廠儀器通過網(wǎng)絡將設備數(shù)據(jù)，如狀結果信息等，實時傳送至邊緣計算平臺。邊緣用其靠近應用現(xiàn)場的優(yōu)勢，快速匯集一定區(qū)域分析平臺內的預訓練算法對該類數(shù)據(jù)進行處理端機器的邊緣一體機將處理后的數(shù)據(jù)匯總，能臺上進行晾曬。一方面，用戶可以運用匯總信和運維；另一方面，一體機收集的數(shù)據(jù)能夠用24證廠內算法的適配性。圖3機器人聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控和預測維修案例智慧商超案例位導航等增值服務。方案提供部署于網(wǎng)絡邊輕量級虛擬化基礎設施(IaaS)、資源及圖4智慧商超案例25智慧園區(qū)隨著園區(qū)的不斷建設，面積、功能不斷擴大，園區(qū)總體管理、一體化方案構建智慧園區(qū)。MEC邊緣計算可靠的園區(qū)綜合管理、云協(xié)同辦公和云存儲等車路協(xié)同邊緣計算特點。邊緣計算憑借海量邊緣節(jié)同、邊緣節(jié)點自治、邊緣集群輕量化、智能監(jiān)26本地能力支撐，保障了智慧交通的快速落智慧礦山I作，以及礦山生產運營、調度的自動化(二)邊緣計算+人工智能性有著較強需求的場景日益豐富，通過邊緣計，邊緣計算面臨的技術挑戰(zhàn)更加復雜。在這一合，使人工智能算法運行在能夠進行邊緣計算到云平臺，從而保證數(shù)據(jù)處理的實時性、本地1.應用場景與需求27智慧交通場景預的情況下，通過對序列圖像自動分析，對監(jiān)定位、識別和跟蹤，并在此基礎上分析和判斷環(huán)境狀況等信息的實時自動監(jiān)控，為道路安全掌握車輛超速、車輛逆行等交通違章現(xiàn)象煙霧等突發(fā)事件緊急程度，為應急救援車輛規(guī)速為周邊車輛傳播突發(fā)危險信息。非常高，而微小結構件檢測產量大、人力耗用巨大，缺陷類型多、測已經(jīng)成為制造業(yè)效率提升和成本降低的瓶通過機器視覺+人工智能深度學習算法能夠處理很難提取的特征如產品表面的細小瑕疵，同時能夠消除由于拍攝、光源、對焦等一系28智慧物流場景現(xiàn)場管理。其實現(xiàn)途徑是以高清攝像頭為監(jiān)測，識別并記錄暴力分揀、違規(guī)搬運等容易壞及損傷的行為，采集行為實施人員的相關信智慧水利場景測儀采集的數(shù)據(jù)進行水質水位監(jiān)控、可疑人員監(jiān)控等全業(yè)務應用，可將統(tǒng)一化管理，通過感知設備到邊緣設備再到中協(xié)同分析，同時實現(xiàn)端側快速響應，解決后臺的問題，并實現(xiàn)感知設備的監(jiān)控，實現(xiàn)水質、全方位感知，全場景數(shù)據(jù)采集。智能設備場景29強的用戶需求。從語音的角度來看，設備需因此需要一種低功耗的解決方案。從視覺的理大量的數(shù)據(jù)，它的挑戰(zhàn)在于需要高性能。邊緣計算技術，將為支撐以上需求提供高效自動駕駛場景圍的環(huán)境并評估行駛情況，根據(jù)突發(fā)事件對其行情況具備很強的實時數(shù)據(jù)處理需求，通過邊分析，保證數(shù)據(jù)處理的實時性。VR/AR場景VRAR市場壯大的要素之一，能力和圖形處理能力才能滿足高質量的VR內VRAR務提供商能夠在云上對內容進行實時管理，供差異化服務體驗，并在更加靠近用戶的的高速發(fā)展。30智能制造場景隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，制造業(yè)已經(jīng)發(fā)生了革命務速度和質量等方面有著前所未有的需求和期分利用物聯(lián)網(wǎng)終端的嵌入式計算能力，并與云互協(xié)作，實現(xiàn)系統(tǒng)整體的智能化，通過在邊緣側部署邊緣計算平臺，預置多種視頻智能實現(xiàn)制造業(yè)的智能化發(fā)展。智慧園區(qū)場景車混雜，有大量非營運車輛進出，成威脅。通過在園區(qū)出入口安裝攝像頭，將視快速識別非營運車輛和?；?，及時采取攔阻園區(qū)車輛管理，降低安保壓力。智慧交管場景量的車輛、行人違章行為，部分城市因警交警和協(xié)警，造成路口交通秩序難31走快車道等違章行為，并通過現(xiàn)場大大大降低交通管理壓力，確保人車出行智慧應急場景時反應和處置，需要將人工智能后實時將結果進行反饋，實時處置。例如在：本場地人流密度過大，請大家有序進果發(fā)送云端。2.技術架構32礎算力資源和接入能力?；A設施硬件方面，提供了邊緣可以在平臺上完成。3.典型案例工業(yè)視覺質檢方案等硬件生產過程中，服務器組裝、質檢等環(huán)一套完整的生產線。服務器組裝完成后，通三33PQC機器配置、看下線纜是否安裝到位、線是否正確、標簽粘貼是否正確、散熱器安裝說，在生產過程中，散熱器在組裝時存在正反劃傷等情況，通過人工檢驗效率低、長時間存判。logo主板螺絲數(shù)量、劃傷等情況進行自硬件故障率，提高質檢效率，提升工作質量技術實現(xiàn)產線的智能質檢，提升質量穩(wěn)定性端協(xié)同管理系統(tǒng)在邊緣節(jié)點側的調度協(xié)同、調度協(xié)同、數(shù)據(jù)協(xié)同相結合，提供的云端訓及應用，滿足各類質檢場景需求。34圖7工業(yè)質檢典型場景部署架構傳輸(5G網(wǎng)絡)、缺陷檢測、質檢結果反饋、展示與統(tǒng)等硬件產品過程中風扇裝反、標簽遺漏等情況，有效解高質檢效率、提高生產效率，提升產品合格率，提升工程度，助力工廠數(shù)字化轉型升級。期貨交易所倉庫運營管理方案場景中，交割物品倉庫的監(jiān)管業(yè)務存在交割為第三方運營，人工巡檢難度大成本高；人狀況不能被及時發(fā)現(xiàn)，安全性難以保證；35物品的行為操作方面，常用識別模型準確率低能化監(jiān)管方案，利用邊緣計算平臺，結人員動作識別以及庫內場景狀態(tài)識別等計算機金融倉庫的智能化監(jiān)管應用產品。為了實現(xiàn)管拆解、搬運等動作行為的精準識別，將視頻行合信息作為神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入，并根據(jù)實際場景到具有較高動作識別的高精度模型。此外，根景狀態(tài)信息，可以識別明火煙霧等異常狀態(tài)，圖8期貨交易所倉庫運營管理方案能化監(jiān)管方案將提升監(jiān)控的效率，在邊分析，取代人工的巡查，整體倉庫運營成36倉庫內人員操作動作識別準確度可達到98.4%,比通用的單幀圖像效果提升約8%，可大大提升倉庫監(jiān)管質量。建筑工地人員行為分析方案，作業(yè)穿戴不規(guī)范的施工人員進入危險區(qū)域發(fā)生幾率高；監(jiān)控攝像頭安裝位置隨著施工關鍵監(jiān)控區(qū)域難以隨之動態(tài)調整。通過人員方式逐及時。圖9建筑工地人員行為分析平臺平臺實現(xiàn)了該場景下施工人員的安全帽佩別。當施工人員進入危險區(qū)域如：禁行區(qū)可及時預警通知相關人員。針對工地攝像37監(jiān)控區(qū)域難以延續(xù)的痛點問題，實置，用戶每次調整后只需進入平臺手動繪視化交互，簡單易用。邊緣計算盒子，接入監(jiān)控攝像頭故生產工藝流程優(yōu)化方案工人輪替導致化工產物波動大，流程中的損耗大。利對數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)性的清洗、特征分析與預處理，利用領域知識與XGBoost等算法，構建混合模型進行產量預測，并根據(jù)模型結果對優(yōu)化，實現(xiàn)工藝流程控制的智能化與自動化。識的人工智能工藝流程優(yōu)推演，做到智能化流程管理與優(yōu)化，實現(xiàn)數(shù)據(jù)角度切入化工專業(yè)，為專家經(jīng)驗增添生產工藝優(yōu)化的嘗試有理可循，為未來更路。設備預測性維護方案情況時有發(fā)生，設備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)38監(jiān)管，影響設備運轉。另外，突發(fā)設備故障也時有發(fā)生，導致生行統(tǒng)計分析，識別潛在的設備故障類型，并進后，通過原始數(shù)據(jù)提取特征參量來進行相應的出預判及告警，并進行故障診斷，旨在提升設與管理，提升企業(yè)生產與運營效率，而且建立了一套完整的設備運維分析體系，避免突發(fā)設備故障的發(fā)生，保(三)邊緣計算+音視頻AR/VR等為代表的音視頻應用，借助邊緣計算“低時延、高帶寬、”的先天優(yōu)勢，滿足了各行業(yè)對視頻業(yè)務實時性、視頻數(shù)據(jù)等方面的需求。音視頻行業(yè)是邊緣計算的一個傳統(tǒng)且不斷創(chuàng)的重點應用行業(yè)之一。音視頻的主要特點是其服務具備有高的互性和實時性，對基礎設施層要求低延時高帶寬，是與邊緣計算匹配的應用行業(yè)[6]。391.應用場景與需求在線視頻流量分發(fā)技術落后于內容需求圖10在線視頻流量分發(fā)技術落后于內容需求特征是把連續(xù)的音頻和視頻信息放到網(wǎng)絡服器上，用戶邊下載邊觀看。因此服務器的帶寬和存儲就變成了提升用戶體驗的唯一考量標準。而傳統(tǒng)的CDN(ContentDelivery絡的邊緣用戶，并根據(jù)客戶的請求選擇到用戶最近的服務節(jié)點進行服務，從而減輕服務器的壓力和骨干網(wǎng)絡的帶寬消耗，如圖10示。的發(fā)展，越來越多的自制內容，超高的碼率。須顯著降低成本。而選擇邊緣節(jié)點通過邊緣計滿足用戶對體驗提升的期待，并助力云端產業(yè)402.技術架構圖11邊緣計算音視頻參考架構客戶端RTCSDK：提供音視頻實時通信的音視頻處理和傳輸能力。視頻引擎：實現(xiàn)終端視頻數(shù)據(jù)的采集、編碼、處理能力，以行解碼、播放、渲染能力。音頻引擎：實現(xiàn)終端音頻數(shù)據(jù)的采集、前處理、編碼能力，“邊緣計算+”技術白皮書(2022年)41強聲音效果。網(wǎng)絡引擎：實現(xiàn)對流媒體在互聯(lián)網(wǎng)傳輸中的傳輸性能和可靠求等操作請求。見性等操作能力。況的監(jiān)控/包、特效強度、顏色濾鏡等特效能消息：實現(xiàn)房間內用戶間點對點、廣播消息的發(fā)送和接收能“邊緣計算+”技術白皮書(2022年)42力。力實時音視頻網(wǎng)絡計算節(jié)點資源，構建覆蓋所有區(qū)域用戶的就近提供音視頻控制面和數(shù)據(jù)面業(yè)務接入能力。邊緣計算節(jié)點：提供覆蓋全國各省市和運營商的邊緣計算基和管理能力。RTC署的虛擬化環(huán)境。RTC持久化存儲能力。邊緣函數(shù)：支持基于事件驅動的邊緣托管函數(shù)計算能力。境。境43統(tǒng)一接入網(wǎng)關：實現(xiàn)對客戶端RTCSDK發(fā)送的控制面/數(shù)據(jù)服務路由能力。邊緣信令服務：實現(xiàn)對客戶端控制面信令請求的本地處理或建/加入/退出房間操作信令請求等。媒體服務：實現(xiàn)對客戶端音視頻媒體流的就近接入、轉發(fā)及力。景。渲染：針對用戶終端性能不足場景，可以通過邊緣云端控制中心用戶管理：實現(xiàn)對RTC用戶的身份信息管理，以及請求服務的44力?？啬芰Α＞W(wǎng)絡編排：實現(xiàn)基于實時網(wǎng)絡時延、丟包率、資源負荷等指標，3.典型案例游戲與視頻直播動游戲直播平臺之一，其涉及邊緣計算的業(yè)責收集處理并發(fā)送客戶端用戶的彈幕內點的測試工作，為客戶提供全國性方面在主播直播推流時，支持就近“邊緣計算+”技術白皮書(2022年)45發(fā)和就近訪問，確保直播低時延，同時降低緣分發(fā)，提升主播、時為客戶開發(fā)了邊緣節(jié)點的API(應用程行對資源進行管理、擴展，方便運營管理。一整套全國式分布式網(wǎng)絡的就近接入。通過就視頻流做就近的接入，把接入后的視頻流在單邊緣完成。通過流量的本地卸載，做到整體傳“邊緣計算+”技術白皮書(2022年)46度提升用戶體驗；同時也降低中心節(jié)點的網(wǎng)絡，做到成本的降低。邊緣視頻源站通過邊緣計算能提供的計算能力，實現(xiàn)了整個視頻流的處理，包含轉碼、合流、切片、分析本地主播上傳視頻，同時又為本地用戶觀看，拉流，形成一整套視頻的本地化處理方案。在架構下，邊緣計算可解決從內容生產、內分發(fā)全環(huán)節(jié)在邊緣節(jié)點內全閉環(huán)處理，幫47視頻安防圖14視頻安防方案把更多的計算任務本地卸載。在云邊緣側，支到端上，形成低延時的交互。而在中心云端，做核心數(shù)據(jù)的留存，人一檔的處理。實現(xiàn)云邊端的完美協(xié)同。邊緣節(jié)點與云CDN協(xié)同48與邊緣融合，滿足用戶對內容提供商從云到邊CDN圖15邊緣節(jié)點與云CDN協(xié)同能調度技術，實現(xiàn)按需求靈活調度，將分發(fā)內終端用戶體驗；且能廣泛兼容海量和存量升用戶體驗和服務可靠性的同時，大幅降功能視角看，該方案應有以下三項核心能力：異構資源敏捷編排49響應?？苫贙ubernetes(K8s)或定制化容器編排調度平臺等，進行對云原生架構的非侵入式擴展，有較為完備的云原生兼容性，對環(huán)境異構性，面向邊緣側的CPU、存儲以設計云邊一體化協(xié)同方案，實現(xiàn)安全隔離、高資源部署。抽象成統(tǒng)一的存儲資源，采用統(tǒng)一的模務實例使用，實現(xiàn)存儲資源的充分利同時，可定制信令通信協(xié)議，借助大數(shù)據(jù)規(guī)模等，敏捷配置調度優(yōu)化策略。自動化交易與運維合機制，形成循環(huán)的聚合拉動模式，應商，既考慮供給節(jié)點的效益，也考慮需求業(yè)覆蓋的廣度和規(guī)模以及服務部署的彈性，建立能地復用資源，在異構的業(yè)務和異構的資和資源供應商雙方的要求，形成良性交易經(jīng)濟。50精確調度，提升資源的利用率，大幅降低節(jié)點和服務器進行自動化監(jiān)測，在服務前預警，并調撥任務到該機房節(jié)點的其故障服務器，從而強化節(jié)點資源的穩(wěn)定性和底層網(wǎng)絡動態(tài)調整服務器節(jié)點之間建立一套可自定義服務質量的、高效虛擬的Overlay支持動態(tài)調整，在較復雜的網(wǎng)絡下，從而能容忍準弱網(wǎng)甚至弱網(wǎng)環(huán)境，保障量和穩(wěn)定性。同時，繞開骨干網(wǎng)與三線互聯(lián)，個環(huán)節(jié)打通整個網(wǎng)絡，用上層算法協(xié)議進行路運用多維度指標(包括谷歷史穩(wěn)定性。根據(jù)以上維度的指標數(shù)據(jù)，為基于鏈路打分，對數(shù)據(jù)進行分片，用不實現(xiàn)并行傳輸，從而規(guī)避因為單路徑中51擴展，構建數(shù)據(jù)冗余機制，控制傳輸可靠性和(四)邊緣計算+區(qū)塊鏈技術具有廣域分布的共性技術特征，兩種技，兩種技術的融合可以為行業(yè)應用提供高效的面，區(qū)塊鏈服務可以利用邊緣計算的基礎賦能力資源與通信能力，提升自身服務能力；另一的各類行業(yè)應用可以利用區(qū)塊鏈服務提供可信的數(shù)據(jù)信息[7]。1.應用場景與需求通信設備巡檢檢中，巡檢效率低，成本高，耗時長，品牌多，當巡檢工作外包給第三方公司發(fā)生。設備查詢、數(shù)據(jù)存儲、可視化顯示等功能，并程追溯，確保檢驗結果的真實性和可靠性。還分析，為操作人員提供巡檢數(shù)據(jù)管理服務，從率。為人工巡檢和自動巡檢兩種。人工巡52檢現(xiàn)場采集巡檢數(shù)據(jù)，并通過人工登記的方鏈巡檢管理系統(tǒng)。自動巡檢是指：部分數(shù)場的相應傳感設備，可自動采集并上傳巡檢指巡檢的成本，杜絕人工巡檢中的造假現(xiàn)象。通巡檢任務。行業(yè)數(shù)據(jù)可信處理共同為行業(yè)生產活動的數(shù)字化提供高可信、多方將長流程業(yè)務各方面的生產數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)接嬎愎?jié)點上的區(qū)塊鏈服務可以提供實時存儲，和處理，支持業(yè)務的可信執(zhí)行，解決業(yè)務數(shù)據(jù)、實時性和高可靠性問題。統(tǒng)行業(yè)逐步融合帶動產業(yè)發(fā)展，行業(yè)活方參與、智能處理與大量數(shù)據(jù)產生。以航運物流參與者，如托運人、海關和航運公司。航運產業(yè)鏈模式。所有這些都需要建立各種數(shù)據(jù)可信代農業(yè)，智慧農業(yè)希望依托傳感器采集數(shù)據(jù)的多樣53，將數(shù)據(jù)傳感、分析、存儲和聯(lián)動一警和控制。視頻存證節(jié)點上的區(qū)塊鏈存儲在本地。當業(yè)務端查詢區(qū)域的監(jiān)控視頻、執(zhí)法視頻等，都是由需要調閱視頻時，只能查詢各單位自身存儲的可能出于對本單位利益的考慮，很可能對視頻這樣數(shù)據(jù)就存在造假的隱患，不利于還原的需求通常是在有視頻錄制方和監(jiān)管方時產生司的監(jiān)控或公共安全方面的統(tǒng)一要求等。視頻是長期保存的歷史視頻的真實性，可能會受到錄作為證據(jù)大幅度提高視頻的可信度。2.技術架構54圖16邊緣計算+區(qū)塊鏈架構圖IaaS層：位于最底層，負責計算、存儲、網(wǎng)絡資源的分配系統(tǒng)提供服務器資源；PaaS層：該層中邊緣計算平臺提供邊緣服務能力，區(qū)塊鏈、用場景提供統(tǒng)一的“邊緣計算+SaaS層：是整個系統(tǒng)對外提供的應用服務能力。應用也可資源池外部的區(qū)塊鏈。553.典型案例區(qū)塊鏈巡檢檢過程采集到的各種巡檢數(shù)據(jù)，并將其中，以保證數(shù)據(jù)的準確性。各公司可以通過檢結果。統(tǒng)部署在邊緣計算服務器上，可以利用邊緣節(jié)平臺上，同時就近部署在邊緣計算平臺行業(yè)數(shù)據(jù)整個系響應速度的要求越來越高，通過邊緣計算、高可用性等服務。同時，利用區(qū)塊鏈服款、可信執(zhí)行全過程數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對全務各環(huán)節(jié)的生產數(shù)據(jù)，發(fā)送給部署在周邊邊緣，如單據(jù)、監(jiān)控信息、設備實時情況等，借助區(qū)明性，將信息流程實時鏈接，數(shù)據(jù)保存，為流程(如導航、事故原因等)提供更直觀、更詳細的數(shù)56用于對數(shù)據(jù)進行分析和決策，依托區(qū)塊鏈的時反饋，并產生具有雙視頻文件驗真，需要將視頻文件的摘要信息上傳到區(qū)塊鏈存物理地分散在每個單元的原始存儲介質上。視的哈希值、文件名、文件大小等信息?？梢栽诘牡胤桨惭b邊緣視頻服務軟件，例如攝像頭和以定期檢查視頻文件以生成摘要并發(fā)送到邊緣理后，區(qū)塊鏈系統(tǒng)將摘要數(shù)據(jù)存儲在區(qū)塊鏈網(wǎng)地視頻文件進行查看時，邊緣視頻服務軟件重新生成摘要信表明其為當時記最終將驗真的結果反饋給業(yè)務人員。(五)邊緣計算+安全分布廣、算力多元泛在、數(shù)據(jù)海量異構、接性，一方面?zhèn)鹘y(tǒng)云計算環(huán)境下的數(shù)據(jù)安全、隱邊緣計算場景下面臨諸多挑戰(zhàn)，另一方面車聯(lián)“邊緣計算+”技術白皮書(2022年)57有效性。邊緣計算安全技術融合了邊緣計算術，從邊緣基礎設施安全到邊緣安全服務，防護體系。1.應用場景與需求通信協(xié)議存在安全問題被應用在邊緣節(jié)點與云服務些協(xié)議的安全性面臨巨大的挑戰(zhàn)。施，易于被竊聽和篡改；在電信運營商邊緣計之間采用基于即時消息協(xié)議的消息中間件，通能，對消息的機密性、完整性、真實性和不可否認性等考慮不足[8]。邊緣節(jié)點數(shù)據(jù)易被損毀攻擊者可能修改或刪除用戶在邊緣節(jié)點“邊緣計算+”技術白皮書(2022年)58上的邊緣節(jié)點保存了附近車輛報告的交通取證的重要證據(jù)。罪犯可能會攻擊邊緣節(jié)點偽再者，在電信運營商邊緣計算場景下，一旦發(fā)節(jié)點端也沒有提供有效機制恢復數(shù)據(jù)，則用戶失或損壞將直接影響批量的工業(yè)生產和決策過隱私數(shù)據(jù)保護不足云遷移到臨近用戶的一端，直接對數(shù)據(jù)進行風險。然而，由于邊緣設備獲取的是用戶第一手量的敏感隱私數(shù)據(jù)。例如，在電信運營商邊緣計點的好奇用戶極容易收集和窺探到其他用戶的位點相對于傳統(tǒng)的云中心，缺少有效的加密或到黑客攻擊、嗅探和腐蝕，其存儲的家庭人員消2.技術架構59SASE平臺：該層包含一個或多個安全環(huán)境，提供與敏感數(shù)3.典型案例無人機安全方案“邊緣計算+”技術白皮書(2022年)60，大多采用邊緣部署無人機的方式，由于通易受到竊聽和篡改等惡意攻擊。被損壞和控重的損失。無人機與衛(wèi)星、無人機與地面站以及無人機步通信鏈路。這些鏈路通過承載任務負載實現(xiàn)不實時共享。無人機和衛(wèi)星通信使用全球導航衛(wèi)星GNSS象信息。無人機與地面站之間的通信鏈路用于頻圖像數(shù)據(jù)。無人機與無人機的通信是為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。對于短距離飛行，無人機只需直接與可信電力調度方案“邊緣計算+”技術白皮書(2022年)61統(tǒng)防護需求，以可信計算為安全基礎支撐平在硬件上引入可信根，從結構上解決計算機弱性問題?；诳尚鸥鶠楹诵暮托湃卧袋c，用程序的執(zhí)行，構建完整的信任鏈，一級認，未獲認證的程序不能執(zhí)行，從而使信息系高安全等級的防護系統(tǒng)，是構建積極防御、的關鍵基礎。調系統(tǒng)底層基礎安全，是有效防止來自未知力調度系統(tǒng)，使國家電力調度系統(tǒng)達到國家等級保護四級的安全要求，同時符合GB/T22239基本要求和“邊緣計算+”技術白皮書(2022年)62(六)邊緣計算+高性能計算，題，促進傳統(tǒng)產業(yè)轉型升級，提高人民生活水成為一種創(chuàng)新算力服務模式。它側重提升行業(yè)用戶算力使用體驗，解決傳統(tǒng)超算面臨的資產投資大等痛點問題，算提供更廣闊的應用前景。的背景下，邊緣計算與高性能計算的深的高性能計算服務從中心走向邊緣，可以進一對高效算力的需求，另一方面結合邊云協(xié)同能云服務能力的擴展支撐?！斑吘売嬎?”技術白皮書(2022年)631.應用場景與需求多媒體渲染場景型是用嚴格展，渲的應用。動畫渲染耗費大量時間已經(jīng)成為影響重要因素，在動畫節(jié)目制作過程中渲染所需要且當今的影視后期制作也已離不開特效渲染的面對觀眾愈加苛求的挑戰(zhàn)，藝術家們不僅需要新，并且需要解決實現(xiàn)復雜特效的快速工具；在交付期結束前若不能遞交將沒有任何市場價PC渲染的方式必定無法滿足如此龐能計算技術引入渲染行業(yè)領域構建渲生命科學場景算的領域諸多，包括基因測序、分子問題，阻塞科研流程，影響生產效益。方案，協(xié)助傳統(tǒng)基因業(yè)64求。線下和線上的協(xié)同，開發(fā)測試和小規(guī)模業(yè)境中運行，大規(guī)模生產業(yè)務運行在公有務彈性能力，大幅提高了業(yè)務承載能力2.技術架構圖20邊緣高性能計算架構、絡、GPU、FPGA、TPU等各類計算、存儲65排。應用層：為面向行業(yè)用戶的門戶，在基礎的平臺服務之外，因測序、圖像渲染等。3.典型案例邊緣視頻處理加速方案66和人工智能平臺，負責型訓練任務、以及部分帶寬占用低、非時延側相比，邊緣側的算力資源更少，主要執(zhí)行實時性要求高等推理任務；部分端側設備也片，對采集數(shù)據(jù)進行分析處理。度，優(yōu)化資源配置，也可提高視頻處理過邊緣可靠鏈路高速上傳并由邊緣計算服務及關鍵業(yè)務延遲，加速視頻分析處理鏈路。通過路，并提供節(jié)點內存儲及計算服務，全方位降層服務無感知。邊緣場景的整體基礎設施及運67維能力，也滿足客戶多應用場景需求并提供業(yè)務快速復制能力。，就近接入邊緣節(jié)點，視頻文件上傳速度將68四、“邊緣計算+”技術發(fā)展趨勢(一)“邊緣計算+”技術從概念走向深入要扮演了基礎賦能平臺的角色，即各類ICT臺能力，在邊緣側與云側同時部署不同的服務側提供更為豐富的技術服務能力，提升“邊緣I“端、邊、云”架構已經(jīng)成為行業(yè)數(shù)字應用式。在以車路協(xié)同等為代表的應用場景中，邊緣的核心作用，滿足業(yè)務低時延、高吞吐的處理需行業(yè)場景中，構建集多元化算力、智能化網(wǎng)絡于服務體系?！斑吘売嬎?”技術白皮書(2022年)69(二)一體化與智能化成為“邊緣計算+”重要發(fā)展方向體驗，為運營企業(yè)提供一體化運維管理。邊緣享，將減少建設成本，是滿足國家戰(zhàn)略層面加，實現(xiàn)集約綠色發(fā)展的必然選擇。邊緣算”服務。緣算力資源為賦能底座，因此“邊緣計算+”要感知邊緣計算系統(tǒng)內的算力資源、數(shù)據(jù)分脅，在各個邊緣計算節(jié)點之間實現(xiàn)動態(tài)的調(三)云原生將成為“邊緣計算+”技術演進的加速器層基礎架構的差異和復雜性。邊緣算力基、多元異構的發(fā)展態(tài)勢。在一體化的邊緣算力“邊緣計算+”技術白皮書(2022年)70差異，支持行業(yè)應用在異構邊緣算快速部署和持續(xù)集成。在服務模式方面，匹配具有最佳運行效率的服務環(huán)境。(四)可信設施與安全服務共同構筑“邊緣計算+”安全壁壘的邊緣計算化發(fā)展總體趨勢下，可通過具備節(jié)點從底層支撐，再配合零信任策略體系，達帶來的升級維護成本，并對已知和未知的惡意進行免疫防護。在應用國家自主的可信計算技發(fā)展和應用。應用要求網(wǎng)絡安全向軟件化、服務化71在邊緣側部署安全服務，提高安全服務響成本，實現(xiàn)統(tǒng)一的安全管理，滿足業(yè)務動態(tài)安全72參考文獻[1]TheLinuxFoundation.StateofTheEdge2021./.[2]3GPP.FeasibilitystudyonnewservicesandmarketstechnologyenablersforcriticalcommunicationsV14.1.0:TR22.862[S].2016.[3]ETSI.ETSIGSMEC003MobileEdgeComputing(MEC):FrameworkandReferenceArchitecture.[4]GSMA.5G時代的邊緣計算：中國的技術和市場發(fā)展,2020.[5]AI邊緣計算技術白皮書,2019.[6]算網(wǎng)融合產業(yè)及標準推進委員會(CCSATC621).面向視頻領域的邊緣計算白皮書,2021.[7]中國移動5G聯(lián)合創(chuàng)新中心.區(qū)塊鏈+邊緣計算技術白皮書,2020.[8]邊緣計算產業(yè)聯(lián)盟.邊緣計算安全白皮書,2019.[9]安全訪問服務邊緣(SASE)整體方案技術要求(征求意見稿