3.6　5G 邊緣云計算的發展機遇

5G 邊緣云計算在產業互聯網中帶來的優越性，促使相關產業蓬勃發展。5G 的增強型移動寬帶（eMBB）、大規模機器類型通信（mMTC）、超高可靠和低時延通信（uRLLC）三大特征，幾乎覆蓋了當前各行各業，譬如新媒體、智能制造、智慧醫療等。這些都離不開5G 與云計算、大數據、人工智能等技術的深度融合。體現出“云就是網，網就是云，云網一體”的云聯網格局。Sun 公司倡導的經典“The Network is the computer”又回來了。5G 是在邊緣側無線通信技術的進步，更是對傳輸網和核心網的挑戰，從而倒逼傳輸網和核心網升級改造。

5G 邊緣云計算是云計算服務的自然延伸和全新升級。5G 業務已經不再限于簡單的語音、上網服務，而是面向移動用戶提供超高清視頻、AR/VR 等新媒體服務，面向物聯網用戶提供工業互聯網、無人駕駛、智能家居、智慧醫療等服務。為了充分發揮5G 的優勢，云服務必然要進行服務升級以滿足下一代業務的需求。5G 推動世界進入萬物互聯時代，無人駕駛的興起、工業互聯網的場景應用需求，也將為邊緣計算的廣泛使用帶來發展機會。在5G 大規模機器類型通信場景下，既要為百億級設備提供網絡連接，又要滿足實時運算及毫秒級傳輸時延的需求。邊緣計算的引入則為實現該目標提供了必要的技術支撐。采用云、邊、端的協同計算框架，能夠滿足不同場景下的計算需求，為物聯網應用提供更實時的響應和效率。

在新媒體領域，由于不同于傳統的語音和常規數據業務，新媒體要求通信運營商能夠提供大帶寬、低時延、“動中通”的移動網絡。新媒體領域超高清視頻數據量巨大，通過將視頻服務器部署到5G 移動網絡的邊緣，將使資源更加貼近客戶側，就近提供服務。這將避免大量數據進入核心網傳輸，能夠大大緩解傳統網絡的壓力，并且降低響應時間，提升用戶對賽事直播、超高清視頻等業務的應用體驗。在2019年兩會期間，利用5G 網絡和邊緣計算技術，完成了畫質更清晰、互動更流暢的會議報道。首次使用專業級8K 超高清視頻直播，終端單機下載速率實測超過800Mbps，確保滿足碼率為 300Mbps 的8K超高清視頻信號的傳輸要求。新的技術不僅可以讓收視人員回傳采訪的超高清視頻，還可以在云平臺進行節目內容直接編排與制作。

在智能制造領域，工業互聯網需要將傳感器、大數據、云計算等新一代信息技術與制造業進行深度的融合。5G 網絡與邊緣云計算的融合，在工業領域實現多樣化服務，包括無線工廠、工業精準控制等，能夠大大提升企業的生產效率。通過在邊緣環境中安裝部署計算、存儲、智能設備，能夠實現對時延敏感數據的就近處理，避免將所有數據傳輸到云端，大大緩解了云端數據處理的響應時間。在工業環境下，中心云與邊緣云實現云邊協同工作，利用邊緣云進行初步的數據處理，自主判斷問題，快速檢測異常狀況，及時響應應用服務，實現更好的預測性監控，提升工控效率及故障響應效率。例如，濰柴集團搭建的數字工廠，在工廠內部將生產設備、物品直接連接到IT 網絡中，實現了對生產現場的實時數據采集。5G 邊緣云計算技術非常適用于這種大體量、毫秒級的延時處理。與此同時，5G 邊緣云計算技術促進了生產系統、供應鏈系統、客戶關系管理系統、企業資源計劃系統等的重新分工與協同。可見，5G 邊緣云計算系統與其他的信息系統的接口顯得尤為重要，對上述系統的架構及部署需要重新進行審視。

在智慧醫療領域，醫療云實現了醫院的IT 基礎架構云化，支撐醫院信息系統的部署。5G 網絡的大帶寬、低時延、實時通信等特性，增強了醫療領域高清圖像、視頻的傳輸能力，可以支持高清醫療影像的快速傳輸，實現了5G 技術在醫療行業的眾多創新應用，包括遠程手術示教、遠程重癥監護、智能閱片等。5G 技術滿足這些應用對可靠性、安全性等要求，促進醫療云進一步發展。例如，中國聯通借助5G 技術，成功實現了心臟介入手術的跨國展示，讓遠在巴勒斯坦的醫療工作者在大屏幕上實時觀看青島阜外醫院進行的心血管手術，直播畫面清晰無卡頓。

通過簡單介紹這些應用場景，可以領略到，邊緣云其實就是中心云將其服務伸展到包括IoT 器件和其他設備的客戶側（On Premise），也就是邊緣。不同服務商的邊緣云基本上都是對圖3-1所示分層架構的細化，并且基本上沒有超出歐盟標準組織（ETSI）的參考架構（見圖3-5）。該架構中主要分為體系層和主機層。體系層作為邊緣云的OSS（Operation Support System，運營支撐系統），通常部署在中心云上，其中最重要的是移動邊緣編排器（Mobile Edge Orchestrator），由它來實現邊緣云的協同治理。

圖3-5　ETSI 邊緣云的參考架構

主機層主要由兩部分組成：邊緣平臺（Mobile Edge Platform）和邊緣平臺管理者（Mobile Edge Platform Manager），一個是應用的承載主體，一個是控制中心。承載主體有多個，相應的基礎設施統稱為虛擬基礎設施（Virtualization Infrastructure），可以是服務器，也可以是虛擬機、容器或有一定計算能力的其他設備。既然邊緣云是以云的范式（Cloud Fashion）來進行邊緣計算的，服務就成了核心內涵。因而，服務的注冊、發現、編排、安全的整體考慮等，其中所涉及的API 要遠比中心云復雜。

離開應用場景談技術，那是沒有意義的，并且把一個技術應用在很局限的個例上，也很難稱其為一個時代。事實上，類似上述的案例有很多，但必須指出，今天的這些應用還是比較初級的，5G 邊緣云計算的商業模式需要我們進一步地認真探索，其技術潛能尚有待釋放。技術促生新的應用場景，新應用場景產生新的需求，新需求對技術提出更高的要求，倒逼著技術進一步的發展，由此可見，技術和應用像是一對孿生姐妹，兩者手拉手，相互促進。

5G 的毫米級波長的電磁波在介質中的衰減加劇，波的繞射能力變差，這樣一來，現存的4G 天線將不再適用。為了獲得比較好的覆蓋和連接，5G 的基站將越來越密集，這意味著大量的資金投入，這正應了那句話，“天下沒有免費的午餐”（Good stuff comes with a great price）。國內要建設完整的5G 網絡需要數百萬個5G 宏站及上千萬個小基站，即便將來5G 基站的價格會下降，投資成本也要在萬億元級規模。為了達到端到端的效果，5G 網絡部署中的傳輸網折合到單個基站上的成本也在萬元級。相同覆蓋面積的5G 基站的能耗是4G 的2.5～3.5倍。面對如此巨大的投資，非常需要對5G 邊緣云計算的應用場景進行細致分析，明確哪些可以用，哪些不可以用，哪些沒必要用。另外，5G 邊緣云既要建得好，更要用得好，例如，現代企業需要更多有用的信息來快速應對市場、競爭對手及商業環境的變化。又如，以前不被足夠重視的生產過程信息，對企業的重要性越來越高。在這種情況下，為了讓企業的運作變得更快（Faster）、更好（Better）、更經濟（Cheaper），需要成為技術的聰明消費者，合理地將5G 邊緣云計算技術運用到生產過程與運營過程中。