边缘计算及其资源管理技术
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1.4.1 边缘计算的行业现状

边缘计算在全球范围内得到了广泛的关注和应用。下面我们从市场规模和竞争格局两个角度对边缘计算的行业现状进行简单分析。

1.4.1.1 市场规模

随着互联网、物联网和移动通信的不断发展,边缘计算的市场需求正在不断增加,各行业对边缘计算的需求也在持续增长。

在国内,根据IDC(International Data Corporation)统计数据,2021年中国边缘计算市场规模达到33.1亿美元,较2020年增长23.9%。随着靠近数据产生端的边缘应用场景逐渐丰富,边缘定制服务器需求快速增长,以适应复杂多样的部署环境和业务需求,2022年,中国边缘硬件市场专用服务器总出货量达到3.4万台,边缘服务器市场规模达到约40亿美元。2023年,中国边缘计算服务器市场仍保持稳步增长,上半年中国定制边缘专用服务器市场规模达到1.3亿美元,同比增长49%。估计2027年中国边缘计算服务器整体市场规模将达到111亿美元,整体市场规模年复合增长率将达到23.1%。

在国际上,全球边缘计算市场受到5G、物联网等技术飞速发展的推动,处于蓬勃发展阶段。Grand View Research数据显示,2022年全球边缘计算市场规模达到112.4亿美元,其中工业物联网(Industrial Internet of Things,IIoT)领域应用占比超过29%。随着物联网设备数量呈指数级增长,集中式云架构可能面临处理海量数据的挑战,边缘计算提升了可扩展性、响应能力、安全性和隐私性,具备应对不断演进的物联网生态系统需求的潜力,应用场景广阔,初步预测到2028年,全球边缘计算市场规模可以超过580亿美元。

1.4.1.2 竞争格局

边缘计算涉及多个领域,细分市场广阔,市场潜力巨大。本土企业积极迎头赶上了这一行业的发展,因此中国边缘计算产业的发展与国际同步,涌现出了许多积极布局边缘计算市场的本土企业,未来发展前景十分可观。同时,边缘计算领域由于其多样性和广泛性,市场容量巨大,因此形成了多家巨头共存的竞争格局。

另外,算力网络的不断完善离不开功能强大的边缘计算平台。近年来,我国高度重视边缘计算的发展。国务院印发的《“十四五”数字经济发展规划》,强调推进云网协同和算网融合发展,加强面向特定场景的边缘计算能力,强化算力统筹和智能调度;工业和信息化部等部门印发了《5G应用“扬帆”行动计划(2021—2023年)》《新型数据中心发展三年行动计划(2021—2023年)》《工业互联网综合标准化体系建设指南(2021版)》等相关文件,持续加快推进边缘计算在产业界的应用与发展。

边缘计算产业的完整价值链覆盖了上游、中游和下游3个关键环节。

在上游,硬件供应商和芯片制造商为边缘计算设备提供关键组件,确保其性能和可靠性。

上游涌现了多家领先厂商,它们在提供硬件、处理器和技术方面发挥着关键作用。Intel以其Xeon处理器和Movidius视觉处理器等产品而著称,为边缘计算提供强大的处理能力;NVIDIA以GPU技术为基础,推出了Jetson系列处理器,专注于处理视觉、机器学习和人工智能任务;ARM则提供用于嵌入式系统和边缘计算的处理器架构,广泛应用于移动设备和物联网设备;Qualcomm作为一家以研制移动芯片为主的公司,也在边缘计算领域提供了处理器和技术。此外,DELL、HPE、Lenovo等大型IT设备制造商以及Siemens、Schneider Electric等工业自动化和物联网领域的公司也提供各种边缘计算解决方案,包括硬件设备、服务器和边缘节点设备等。这些上游厂商的不懈努力为边缘计算提供了强大的基础设施和工具,推动了这一领域的持续发展。

中游环节包含软件开发者、平台提供商和通信网络设备提供商,他们共同构建边缘计算的基础设施和生态系统。软件开发者负责创建应用程序和操作系统,平台提供商提供边缘计算平台服务,而通信网络设备提供商确保设备之间稳定的通信连接。

在国内,各大软件巨头在边缘计算领域积极布局,推出了各自的边缘计算软件平台。华为云推出了华为云IoT边缘,这是一个在边缘侧融合网络、计算、存储、应用核心能力的开放平台,就近提供边缘服务,满足实时业务和应用智能的需求。阿里巴巴提出的物联网边缘计算则是一款物联网信息一体化解决方案,与阿里云大数据联动,打造云边端联动协同的计算体系。腾讯云物联网边缘计算平台(IoT Edge Computing Platform,IECP)将云端服务拓展到边缘侧,让用户在本地的计算硬件上创建连接IoT设备的本地边缘计算节点。此外,中兴通讯提供的Common Edge边缘计算解决方案通过与运营商网络的结合,提供了一个全新的网络架构,创造了性能高、时延低、带宽大的服务环境。

在国际上,亚马逊、谷歌和微软等云巨头也纷纷推出了边缘计算系统。亚马逊的AWS IoT Greengrass允许物联网设备和边缘设备在本地进行计算和数据处理,以提高性能、降低时延,并保持在云连接不稳定情况下的可用性。Google Distributed Cloud允许客户使用Google Cloud服务在本地迁移应用并处理数据,并可以在Google的网络边缘、运营商边缘、客户边缘和客户数据中心4个位置运行服务。微软的Azure专用多接入边缘计算结合网络功能、应用程序与边缘化的Azure服务,提供高性能、低时延的解决方案,满足企业的现代化业务要求。这些巨头在边缘计算领域的竞争格局愈发明朗,形成了一个庞大的边缘计算产业,为未来提供了广泛的应用前景。

至于下游,行业应用开发商则负责开发和推广基于边缘计算的具体应用,满足智能城市、工业自动化等领域的需求。最终,企业终端用户通过采用边缘计算技术来优化业务流程、提高效率,从而受益于整个产业链的发展。

AWS(Amazon Web Services)提供了用于存储、分析和部署边缘计算应用的各种云服务,如AWS IoT Core和AWS Greengrass;Azure提供了包括Azure IoT Hub和Azure IoT Edge在内的各种云服务,用于支持边缘计算应用;具有分布式数据库解决方案的公司,如MongoDB等,在下游存储和处理边缘计算生成的数据;IBM Edge Application Manager是IBM提供的边缘计算应用管理解决方案,用于在边缘计算节点上部署和管理应用程序;VMware Pulse IoT Center提供设备管理和监控功能,支持在边缘设备上部署和管理应用。

这种紧密合作的价值链使得边缘计算产业得以协同推进,不断创新并适应不同行业的需求。这意味着在未来的竞争格局中,可能会有更多的参与者进入市场,从而推动边缘计算技术的发展和应用。

边缘计算目前处于蓬勃发展的阶段,呈现出以下5个显著特点。

1)多方竞争格局。行业内存在多个竞争巨头,包括云计算巨头(如阿里云、腾讯云、百度智能云)、设备制造商(如华为、中兴通讯)、CDN服务提供商(如网宿科技)及一系列创业公司。这种竞争格局推动了边缘计算技术和服务的不断创新。

2)全产业链发展。边缘计算的产业链完整,覆盖了硬件供应商、芯片制造商、软件开发者、平台提供商、通信网络设备提供商及行业应用开发商等多个环节。这有助于形成一个紧密的合作体系,推动整个行业的协同发展。

3)政府政策支持。我国政府高度重视边缘计算的发展,通过文件发布和政策制定,推动云网协同和算网融合发展,强调推进边缘计算能力面向特定场景的应用,加强算力统筹和智能调度。这些政策为行业提供了支持和方向。

4)技术驱动和应用场景多元。边缘计算的发展受到技术创新的推动,包括芯片技术、网络技术、智能算法等方面的不断突破。同时,边缘计算在智能城市、工业自动化等领域的应用场景多元,为不同行业提供了面向其特定需求和挑战的解决方案。

5)国际化竞争。国际上的云计算巨头(如亚马逊、谷歌、微软)也在边缘计算领域投入了大量资源,推出了相应的系统和服务。这加剧了全球范围内的竞争,也为国内企业提供了更广泛的合作和市场机会。

边缘计算作为一种新生的计算形式,不仅在技术上不断成熟,还在商业应用中迅速扩展。未来,随着更多的创新和投资,会有更多令人激动的边缘计算应用和解决方案出现,为我们的数字世界带来更多的便利和效益。