边缘计算研究报告

©2019CelestialResearch华辰产业研究院華辰資本CELESTIALCAPITAL专注中国产业结构升级与创新，聚焦新一代信息技术产业发展。2018年，在中国经济周期、产业周期、资本周期与政治周期四重叠加的特殊时期，本着“深耕产业、协同发展、价值驱动、重度赋能”的愿景，华辰资本（“华辰”）应运而生，致力成为中国最专业的创新型投资机构。华辰资本总部位于中国最具发展活力与科技创新的深圳，专注于包括云计算、大数据、人工智能、边缘计算、工业互联网、5G等新一代信息技术领域，通过扎实的体系化产业研究与理解能力，以产业研究、投资银行、战略咨询、产业基金等模式，为新一代信息技术企业提供企业融资、战略视野、市场协同，价值管理、供应链管理、资源整合等产业赋能。©2019CelestialResearch华辰产业研究院新一代信息技术产业研究产业上游半导体器件1.半导体2.射频3.传感器通信器件4.无线模块5.光纤光缆6.光模块7.基站天线产业中游通信网络8.核心网网规网优及解决方案9.SDN/NFV解决方案10.网规网优产业下游通信应用11.5G通信12.卫星通信13.运营商14.室内分布技术应用15.云计算16.大数据17.人工智能18.边缘计算19.区块链20.AR/VR21.网络安全行业应用22.物联网23.智慧城市24.工业互联网25.车联网26.自动驾驶27.智能终端©2019CelestialResearch华辰产业研究院目录一、产业分析..................................................................................................................................................................................................04◼基本概况◼参考架构◼主要特点◼关键技术◼云计算VS.边缘计算◼发展历程◼产业构成◼应用场景◼演进趋势二、市场分析...................................................................................................................................................................................................16◼市场规模◼竞争格局三、企业分析...................................................................................................................................................................................................20◼亚马逊AWSGreengrass◼华为OceanConnect◼网宿科技一、产业分析©2019CelestialResearch华辰产业研究院图1边缘计算成为物理世界与数字世界间的重要桥梁资料来源：ECC、AII、OpenAutomationSoftware、华辰资本整理基本概况1.定义：边缘计算（EdgeComputing）是在靠近物或数据源头的网络边缘侧，融合网络、计算、存储、应用等核心能力的分布式开放平台。2.目的：边缘计算就近提供边缘智能服务，满足行业数字化在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。3.重要性：边缘计算可以作为联接物理和数字世界的桥梁，使能智能资产、智能网关、智能系统和智能服务。图2边缘计算位于靠近物或数据源头的网络边缘侧5产业分析|基本概况©2019CelestialResearch华辰产业研究院图3边缘计算参考架构资料来源：边缘计算参考框架3.0、华辰资本整理参考架构1.整个系统：分为云、边缘、现场三层，强调“云边端”一体化。2.边缘层：位于云和现场层之间，向下支持各种现场设备的接入，向上与云端对接，包括边缘节点和边缘管理器两部分：a.边缘节点：呈现形式是硬件实体，是具有计算、网络和存储能力的功能模块，是承载边缘计算业务的核心。根据业务侧重和硬件特点不同，边缘节点包括负责处理和转换网络协议的边缘网关，负责闭环控制业务的边缘控制器，负责大规模数据处理的边缘云，负责低功耗信息采集与简单处理的边缘传感器等；b.边缘管理器：呈现形式是软件，负责对边缘节点的各项功能进行统一管理和调度，并将业务相关数据传输到云端进行更加深入的分析，而后边缘侧再根据云端分析结果进行优化算法和指导生产实践。6产业分析|参考架构©2019CelestialResearch华辰产业研究院图4从三大场景看边缘计算的必要性主要特点1.边缘计算拥有显著的“CROSS”价值：即联接的海量与异构（Connection）、业务的实时性(Real-time)、数据的优化(Optimization)、应用的智能性(Smart)、安全与隐私保护(Security)。2.主要特点包含以下5点：a.联接性：是边缘计算的基础，边缘计算下游场景丰富，需要具备丰富的连接功能，如各种网络接口、网络协议等；b.数据第一入口：边缘计算平台部署于网络边缘靠近终端设备的位置，面临大量实时、完整的第一手数据；c.分布性：边缘计算天然具备分布式特征，包括分布式计算与存储、分布式资源动态调度与统一管理、分布式智能、分布式安全等；d.约束性：行业数字化多样性场景要求通过软件和硬件集成与优化，以支撑各种恶劣的工作条件和运行环境；e.融合性：边缘计算是OT技术与ICT技术融合的基础，需要支持联接、数据、管理、控制、应用和安全等方面的协同。资料来源：联通边缘计算白皮书、中国联通、华辰资本整理图5边缘数据中心的引入将极大缩减时延并缓解整网的回传与计算压力7产业分析|主要特点©2019CelestialResearch华辰产业研究院资料来源：广证恒生、华辰资本整理图6虚拟化技术架构关键技术1.虚拟化技术：边缘计算中计算、存储、网络资源均采用了虚拟化技术，将硬件资源池化，并用软件进行智能化调度。即边缘设备就近将数据整合并存储到最近的移动边缘平台（虚拟资源池）上，多个第三方应用和功能可共享平台层，极大地方便了移动边缘计算实现统一的资源管理；同时网络虚拟化技术提升数据传输的智能化程度，减少传输时间，使得网络传输进一步优化。2.云技术：边缘计算需要满足多用户共享网络边缘计算和存储资源，但服务器容量相比起云计算处理中心的服务器容量较小，因此需要引入云化的软件架构，将软件功能按照不同能力属性分层解耦部署，实现有限资源条件下任务处理的高可靠性、高灵活性、可扩展性。3.SDN技术：移动边缘计算部署在网络的边缘，需要大量的接口配置、对接和调测，SDN技术将核心网的用户面和控制面进行分离，并向上提供灵活的可编程能力，这极大地提高了网络的灵活性和可扩展性,同时大幅减少了网关的配置工作。图7软件定义化技术8产业分析|关键技术©2019CelestialResearch华辰产业研究院云计算与边缘计算的区别1.云计算的局限性：a.“大数据”的带宽和吞吐要求：云能够处理海量数据，但如何快速传送电子设备接入产生的海量数据到云是一个难题，用户体验与响应时间成反比，网络带宽与计算吞吐成为瓶颈；b.“小数据”的实时要求：终端设备产生的“小数据需”需要实时处理，若将计算置于边缘结点可极大缩短响应时间、减轻整个网络负载，因此，数据的实时性要求部分计算能力必须本地化；c.数据的安全要求：部分数据并不适合上云，留在终端可以确保私密性与安全性。2.云计算与边缘计算的主要区别：a.云计算：擅长全局性、非实时、长周期的大数据处理与分析，能够在长周期维护、业务决策支撑等领域发挥优势；b.边缘计算：适用局部性、实时、短周期数据的处理与分析，能更好地支撑本地业务的实时智能化决策与执行。图9边缘计算的数据流向资料来源：CSDN、华辰资本整理图8云计算的数据流向9产业分析|云计算VS.边缘计算（1/2）©2019CelestialResearch华辰产业研究院云计算与边缘计算的协同性1.边缘计算是云计算的协同和补充，两者需要紧密结合才能更好的满足各种需求场景的匹配，从而放大两者的应用价值：a.边缘计算既靠近执行单元，更是云端所需高价值数据的采集和初步处理单元，可以更好地支撑云端应用；b.云计算通过大数据分析优化输出的业务规则或模型可以下发到边缘侧，边缘计算基于新的业务规则或模型运行。2.边云协同的能力涉及到IaaS、PaaS、SaaS各个方面，包括资源协同、数据协同、智能协同、应用管理协同、业务管理协同及服务协同。资料来源：边缘计算参考框架3.0、华辰资本整理图20边缘计算与云计算之间构成互补协同10产业分析|云计算VS.边缘计算（2/2）©2019CelestialResearch华辰产业研究院Akamai与IBM合作“边缘计算”，在WebSphere上提供Edge服务新加坡信息研究所教授H.H.Pang发表第一篇关于“边缘计算”学术论文欧洲电信标准化协会（ETSI）成立移动边缘计算（MEC）工作组，后更名为多址边缘计算前思科总裁FlavioBonomi博士发表第一篇关于“雾计算”奠基性学术论文华为、沈自所、信通院、因特尔、ARM、软通动力等6家机构联合发起成立了边缘计算产业联盟（EdgeComputingConsortium）思科、ARM、英特尔、戴尔、微软、普林斯顿大学等6家机构联合发起成立了开放雾计算联盟（OpeningConsortium）CCSA联合AII联盟启动首批4项工业互联网边缘计算行业标准立项IEC/ISOJTC1SC41成立边缘计算研究组；IIC成立边缘计算技术工作组；IEEE成立雾计算网络架构工作组；2003200420122014201520162017资料来源：中国信息通信研究院、华辰资本整理图21边缘计算发展历程发展历程1.学术研究：2016年10月成立IEEE/ACMSymposiumonEdgeComputing学术论坛。2.标准化：2017年ISO/IECJTC1SC41成立边缘计算研究小组；边缘计算成为IEEEP2413物联网架构的重要内涵；中国通信标准化协会（CCSA）成立了工业互联特设组（ST8），并开展工业互联网领域边缘计算行业标准的制定。3.产业联盟：2016年11月华为、沈阳自动化研究所、中国信通院、英特尔、ARM和软通成立边缘计算产业联盟（ECC）；2017年全球性产业组织工业互联网联盟IIC成立工作组定义边缘计算参考架构；2018年10月，ECC成员200+，院士3人，行业专家50+，覆盖研究机构，运营商，生产制造商，智慧城市，能源/电力等领域。11产业分析|发展历程©2019CelestialResearch华辰产业研究院©2019.03CelestialResearch华辰产业研究院资料来源：广证恒生、华辰资本整理图22边缘计算产业链产业构成1.产业链组成：a.上游：芯片、传感器、网关、通信模块、软件系统等；b.中游：云服务提供商、电信运营商等；c.下游：智能应用开发商、智能终端开发商等。2.产业特点：产业整体仍处在早期阶段，产业界各方仍然在积极探索其成熟的商用部署模式，采取的策略包括:a.上游:边缘计算推动设备厂商转向智能与开放，包括硬件设施和软件设施；b.中游:边缘计算服务提供商以特定细分领域作为突破口；c.下游:智能应用和智能终端支撑边缘计算成长。12产业分析|产业构成以边缘计算为核心的产业生态应用支持平台连接软件硬件芯片处理芯片通信芯片软件中间件边缘网关通信模组传感器操作系统应用层连接广域网连接短距离连接ISPAEPCMPDMP5GIOTCPS数据分析上游下游中游©2019CelestialRes