2021中国边缘计算产业研究报告.docx

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1、2021 中国边缘计算产业研究报告前言前言边缘计算随着 5G、IOT、AI 等相关技术演进越来引人瞩目，关于边缘计算的讨论也越来越多，但是涉及边缘计算的定义、边缘市场的规模、边缘技术的成熟度和边缘玩家的分布的系统性介绍却比较少，本文希望通过一系列的多角度分析，从边缘计算的定义、市场预测、技术架构和玩家分类，系统性的盘点边缘计算的不同维度，盘点中国边缘计算现状和未来。边缘计算随着 5G、IOT、AI 等相关技术演进越来引人瞩目，关于边缘计算的讨论也越来越多，但是涉及边缘计算的定义、边缘市场的规模、边缘技术的成熟度和边缘玩家的分布的系统性介绍却比较少，本文希望通过一系列的多角度分析，从边缘计算的定

2、义、市场预测、技术架构和玩家分类，系统性的盘点边缘计算的不同维度，盘点中国边缘计算现状和未来。系列回顾系列回顾2020 年边缘计算中文社区发表了2020 中国边缘计算产业研究，通过一系列的多角度分析，从边缘计算的定义、市场预测、技术架构和玩家分类，系统性的盘点 2020 年边缘计算的不同维度，从定义、技术、市场三个角度盘点边缘计算现状和未来。第一章“边缘定义的真与假”主要从边缘计算的概念提出、完善和演进出发，分析不同机构对边缘计算的定义阐述，并总结出对边计算的定义。第二章“边缘技术的重与轻”主要从边缘计算的实现出发，根据 WAN 和 PAN 网络的不同，对于“重边缘”和“轻边缘”进行分解，同时

3、根据不同边缘垂直行业的技术成熟度，对于技术所处阶段进行了剖析。第三章“边缘市场的大与小”，分析相关的国际预测数据，并针对一直缺少的中国市场规模，根据相关模型进行了一定程度的预测和展望，进而分析了华为、阿里巴巴、九州云、航天云网、海康威视、亮风台等在不同领域的典型的玩家。在 2021 年，我们将从三大边缘交付模式分析出发，回顾 2021 年的产业玩家布局、国家引导趋势、行业落地进展、业务成本动向，展望 2022 年的趋势。20212021 年边缘计算发展概述年边缘计算发展概述从 2014 年边缘计算的首次提出，虽然边缘计算已经将近发展了 7 年的时间，但是一直处于概念演进、标准演进和落地形式探索

4、的阶段。2021 年，边缘计算的发展形态已经逐渐明朗，传统巨头和新兴企业沿着物联网、4G/5G、CDN 的既有熟悉领域，逐步升级和跨越到了边缘设备(IoT 轻边缘)、边缘云(5G MEC 重边缘)和云边缘(CDN 升级的重边缘)三大领域的竞争。边缘计算发展回顾：边缘计算发展回顾：1、2014 年2014 年，高通工程总裁(Qualcomm VP of engineering)Karim Arabi 在 IEEE DAC 2014Keynote 中，以及 2015 年的 MIT 的 MTL Seminar 的受邀演讲中，宽泛的定义边缘计算为云之外的在网络的边缘侧的所有计算，更具体的定义是云之外的

5、需要实时数据处理的应用程序(Instant Data)。2、2015 年ETSI 第一次提出了 MEC 的验证框架(Proof of Concept Framework)，经过近 5 年的演进，相关标准体系也逐渐清晰3、2016 年Forrester 对边缘的定义包含了对 WAN 和 PAN 的理解，它对边缘计算的定义是”边缘计算和 IOT 是一种将泛在连接扩展到物理世界的革命性技术”4、2017 年Gartner 的提升了对 Edge Computing 这一领域的重视，Gartner VP Thomas J.Bittman发表博客，认为”边缘将吃掉云”。5、2018 年Gartner 认为

6、”从云到边缘”是被列为十大战略性科技发展趋势之一6、2019 年边缘计算再一次登上 Gartner 的趋势榜单7、2019 年阿里云发布 CDN 进化的 ENS 分布式云平台，腾讯发布边缘计算基础设施 ECM，中国联通 MEC 正式商用，中国移动、中国电信相继在 MEC 产业进行布局8、2020 年中国联通 5G MEC 正式商用，成为全球第一家商用 5G MEC 边缘平台9、2020 年腾讯发布边缘接入和加速平台(TSEC)、边缘计算机器(ECM)、物联网边缘计算平台(IECP)10、2020 年由中国信息通信研究院、中国移动、中国联通、华为、腾讯、紫金山实验室、九州云和安恒信息等八家发起业

7、界首个 5G 边缘计算开源平台 EdgeGallery11、2021 年中国电信、中国联通、阿里云、百度云、腾讯云、京东云、UCloud、九州云、字节跳动、Intel、浪潮、联想等单位发布了“边缘计算+”技术白皮书2021 年边缘计算的发展，我们将从交付形态、模式困境、攻守布局、行业落地和产业合围五个方面进行分析。(一)三分天下，三种边缘计算模式的定型(二)破茧前夜，边缘升华关键难点的突破(三)内外有别，CDN 和 5G MEC 的边缘攻守(四)能否绽放，行业落地 1 到 N 的挑战(五)分进合击，产业链条逐渐合围一、三分天下：边缘计算模式的定型一、三分天下：边缘计算模式的定型在2020 中国

8、边缘计算产业研究报告的总结中，我们将边缘计算划分成了重边缘和轻边缘。在重边缘领域，还存在两种细分形态的交付模式：一种是运营商从 5G 演进角度发展的 MEC 边缘云模式，另外一种是 CDN 服务延伸出来的云边缘模式。2021 年是 CDN 云边缘、5G MEC 边缘云、边缘网关这三种交付形态的定型之年。三种交付模式中，核心的区别在于形态的大小和网络的类型，以及由此导致的性能、覆盖性、易用性等方面的区别。图 1 三种模式的优劣分析CDN 云边缘基于互联网访问，资源规模相对较大;5G MEC 边缘云依赖特殊 5G UPF 的分流方式，中等规模资源;而边缘网关则更多通过工业协议、有线或者 NB-Io

9、T 的方式进行管理或者通信，资源一般按照一台或者多台 PC 机级别硬件组成。三种模式更多的区别如下表所示：表格 1 三种模式的实现方式比较CDN 云边缘、5G MEC 边缘云和边缘网关三种模式不同特性，在具体落地场景上存在一定领域的重叠，CDN 云边缘优势在于跨城市的加速，5G MEC 边缘云优势在于城市内加速和一定的空间覆盖性，但是需要进一步优化终端访问的成本和普适性(如人网的开通);边缘网关的优势在于制造领域的近端采集，但是在带宽和空间覆盖性上导致无法覆盖某些场景。表格 2 典型业务场景下三种模式的适配分布(最优方式 次优方式)二、破茧前夜，边缘升华关键难点的突破二、破茧前夜，边缘升华关键

10、难点的突破虽然三种边缘交付模式逐渐成熟，但是每种模式也存在各自的挑战，需要产业界面进一步在技术和生态上进行突破。CDN 云边缘的困局，在于机房“近在眼前”和网络“远在天边”的问题，在移动模式下物理距离近但是无法转成为网络距近，在延时、SLA 确定性和带宽成本上无法达到 5G MEC模式的能力。MEC 边缘云的挑战在于如何提供更便捷的用户体验，同时又能够符合 5G 的安全管理要求，以及面向 2C 领域、城市百万级别的手机(人网而非物网)的边缘访问开通。边缘网关的困局主要集中在解耦性和品牌分散。表格 3 三种模式的挑战面对这些挑战，三种模式也在 2022 年突破瓶颈可能的方式，CDN 云边缘在移动

11、模式难以突破的现实条件下，可以基于固网做更多优化。MEC 边缘云可以通过多种方式提升用户体验，并在 2C 端进行园区、学校、厂区级别(非城市级别)的人网开通尝试。IoT 边缘网关在5G 模组成本逐渐降低情况下，可以通过集成 5G 终端模组提升空间覆盖性，同时提升上层应用和底层硬件的解耦性。表格 4 2022 年三种模式可能的突破模式三、内外有别，三、内外有别，CDNCDN 和和 5G5G MECMEC 的边缘攻守的边缘攻守在 2021 年，随着一批原 CDN 厂商借着边缘计算炒作的降温，以及 5G 的发展，越来越多分析机构、公有云厂商意识到利用 5G 网络通道和分流能力方面的优势，给于更多的关

12、注和布局。同时，在 5G MEC 边缘云布局的运营商，也通过优化自身自助服务、开放接口能力，打造类似公有云的开放性、便捷性和按需使用的模式。CDN 云边缘的优势在于城市间的加速，但是单个城市内区域性大流量和低延时问题无法有效解决，特别是在提供确定性的业务访问能力。CDN 云边缘的代表模式，具体演进方式上，国内外厂商有一定区别。Forrester 的边缘报告，一直以 CDN 厂商为主，Fastly 是领导者象限厂商之一。不过近期Forester Now,The Four Edges Of Edge Computing(Forrester,Hopkins Brian,2021)的报告中，Forre

13、ster 也将边缘扩展到了包含 5G MEC 的 Provider Edge 和边缘网关的Operations Edge。我们选取 Fastly 和国内阿里云 ENS 的模式做一个对比，来说明 CDN 延伸的云边缘模式在体验上还处于初步发展阶段。图 2 2021 Forrester Edge Development Platforms国外厂商(如 Fastly)的交付模式和国内厂商(如阿里 ENS)有所差异。Fastly EdgeServerless Computer 提供 SDK 和 CLI，只提供 Serverless 的实例，不提供相关的实例操作界面。图 3 Fastly 的 Edge

14、Serverless Computer和 Fastly 不同，阿里 ENS 不提供 SDK，在实例上更加丰富，支持 Serverless 和虚拟机模式，提供和公有云 ECS 类似的管理界面。图 4 阿里云 CDN 与边缘服务中的 ENS 服务简单的说，阿里的模式相当于把公有云的 ECS/ECI 服务移植到了边缘，而 Fastly 没有公有云的束缚，直接封装了云原生的发布方式。我们从以上两个典型厂商的分析可以得出，CDN 云边缘的服务还处于初步发展阶段，阿里云 ENS 提供的城市集中或者城市分散模式，具备一定体验上的创新性，但是归根结底，这一模式还只是代表了跨城市之间的边缘加速。CDN 云边缘更

15、大的问题在于，物理距离的缩短，没有形成网络距离(进而导致网络时延)的必然缩短，在车联网、手机等移动场景下，离确定性能、低延时和大带宽的城市内移动的边缘服务存在一定差距。图 5 CDN 云边缘：物理距离的缩短没有形成网络距离的必然缩短CDN 云边缘要利用 5G 的边缘性能，技术上是可以行的，一种实现方式是将 5G UPF 的分流以 LBO(Local Break Out)模式、通过虚拟专线或者物理专线拉到 CDN 所在的 IDC 机房，但是这种模式的产生两方面挑战：安全挑战：5G 网络管理上的挑战，运营商如何防止流量变相流失、5G 暴露到公网如何安全如何防护等问题 商业博弈：更为根本性的挑战在于

16、商业上的冲突，在这种模式下 CDN 将对运营商的5G 的商业规划冲突。运营商一直想摆脱“哑管道”模式，一旦这种分流模式开通，运营希望通过 5G 技术改变格局的策略将落空，可能重蹈 4G 模式下远离业务的“纯管道”、增量不增收的困局。回顾 2021 年，我们看到了更多的公有云厂商在 5G 上的不同的节奏，既有进攻，也有停滞。国外厂商我们看到的更多的是进攻。12 月 1 日 在 AWS re:Invent 会议上，亚马逊宣布以预览版的形式推出“AWS Private 5G”AWS 推出的 5G 专网(AWS,2021)。图 6 AWS 5G 专网但是在国内，我们看到的是一定程度的停滞。2021 年

17、阿里云的公开资料中，把重点转移到了 4 个基于边缘云 ENS 的核心商业应用场景(CDN on ENS、视图计算 on ENS、云游戏 onENS 以及云智能终端 on ENS)。然而回到两年前的 2019 年 3 月，阿里 ENS 提出的 1.0 升级到2.0 的规划中，进化核心却是就是引入 5G MEC。简单的说，经过两年的演进，阿里云 ENS往 5G MEC 演进遇到了一定的停滞，把重心转移到了商业能力承载上。图 7 2019 年 阿里 ENS2.0 的核心是引入 5G MEC运营商的借助 5G 专网模式 MEC 边缘云获得了一定的企业级市场之后，也开始着力解决5G MEC 用户体验和生

18、态的问题，主要包括边缘应用生态的构建、独有 5G 边缘能力显示暴露(边缘分流、终端黑白名单、边缘 API 网关)、类似公有云 ECSVPCEBS 的自助能力优化等，对标公有云用户体验提升 MEC 的交付。图 8 中国联通“5G 入边”应用市场运营商 2021 年，也基于自身公有云产品线，进军以 CDN 厂商主导的云边缘市场。不过这一领域运营商和公有云或者 CDN 厂商差异性不明显，未来竞争格局还存在极大的不确定性。2021 年云边缘(CDN)和边缘云(5G MEC)厂商之间的攻守格局，有相互延伸、交错竞争的趋势。发展的核心在于，运营商”5G 带边(MEC)”的拒守，和互联网厂商“5G 入边(C

19、DN)”的渴求。这一拉锯目前局势尚未明朗，虽然运营商高层有拒绝再次沦为“哑管道“的清醒战略定力，以及在 MEC 交付体验上持续优化，但互联网厂商具备资本助力下敏锐嗅觉，同时利用三大运营商间隙实现各个击破，或者借助各省诸侯业绩压力寻找区域性的局部破口，都是屡试不爽的突破方式。这一拉锯最终胜败的发展，还有待 2022 年的进一步观察。四、能否绽放，行业落地四、能否绽放，行业落地 1 1 到到 N N 的挑战的挑战2021 年，中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要提出要“构建基于 5G 的应用场景和产业生态”。工业和信息化部联合中央网信办、国家发展和改革委等

20、9 部门印发5G 应用“扬帆”行动计划(2021-2023 年)(工信部联通信202177 号，下称行动计划)对边缘产业的发展，对 MEC 边缘云是个比较重要的利好信息。图 9 5G 扬帆行动计划关键性指标。来源：(赵小飞,2021)行动计划的主要目标，是在 5G 商用两年来的规模化发展期，基于从 0 到 1 的突破的样板间，持续推动 5G 实现从 1 到 N 的跨越，形成规模化的商品房。赋能 5G 应用重点领域，包含 15 个 5G 应用的细分领域和 3 大行动：1.新型信息消费升级行动包括了 2 个领域(5G+信息消费和 5G+融合媒体)2.行业融合应用深化行动包括 9 个领域(5G+工业

21、互联网、5G+车联网、5G+智慧物流、5G+智慧港口、5G+智能采矿、5G+智慧电力、5G+智能油气、5G+智慧农业、5G+智慧水利)3.社会民生服务普惠行动包括 4 个领域(5G+智慧教育、5G+智慧医疗、5G+文化旅游、5G+智慧城市)。在 2021 年“5G+工业互联网”领域的实践非常集中，相关案例也在过去几年的绽放杯比赛中，在 2022 年，“5G+智能采矿”、“5G+车联网”、“5G+智慧医疗”三个重点领域的突破值得关注。5G+智能采矿：井下井上存在 3G、4G、Wifi、工业环网、UWB、VOIP 甚至是小灵通等网络技术，在某西部产煤市近百个煤矿企业的统计中，全市近百个煤矿 15%

22、左右使用 4G 技术，80%左右采用 2G/3G/小灵通/Wifi 等，5%左右大型煤矿在尝试融合 5G 技术。通过这些网络连接着瓦斯灾害监控、水文监测、顶板监测、主运输系统、排水自控、通风机、压风机等不同作业系统。煤矿矿井的网络的稳定性问题，容易造成煤矿系统的干扰、延迟、掉线等因素。5G 边缘云可以在巷道监控、综采面监控、智能掘进面、机器人硐室自动巡检和 AI 预警方面发挥作用，IoT 边缘网关可以掘进面无人作业、远程控制等领域发挥能力。华为在 2021年重点押注这一领域，任正非曾亲自到山西考察“智慧矿山”，随后华为成立了“煤矿军团”，旨在对智慧矿山模式进行重点突破。这一领域的主要挑战是包括

23、井下特殊防爆配套的成熟、井下组网的稳定性和总体成本。图 10 典型矿山场景图 5G+车联网：车联网、V2X、无人驾驶等技术，这几年在众多领域获得了发展，但是由于前几年 5G 能力在路测覆盖、车端预装都还没有成熟，因此大部分实践都存在三大局限：单车智能、有线路测数据融合和“云-端”架构。随着 5G 的普及和 5G+MEC 边缘技术的成熟，能够单车自动驾驶水平 L2/L3 级提升到具备车路协同的 L4 等级，将基于专线 IoT 边缘网关的 RSU 改造成具备更大数据传输能力的 5G RSU，将“云-端”架构进化成“云-边-端”架构，在精准地图、AI 算力、OTA 应用和车路协同上具备更好的体验。这

24、一领域的主要挑战是车侧的 5G 改造、车路数据的漫游同步和服务覆盖性问题。5G+智慧医疗：2021 年的第四届“绽放杯”是最不同于往届一次大赛，在大赛方向上，更强调方案可复制性和推广性，也强调商业价值和社会价值。这次比赛中，医疗行业涌现众多案例，基于 5G 的眼耳鼻喉疾病远程诊断、疑难危重新生儿急救转诊、发热人群监测、核酸检测等项目都获得了一等奖。这些标杆性项目除了利用 5G 大带宽、低时延、移动性，5G的安全性和稳定性也在医疗领域的实践中，得到了体现和发挥。这一领域未来的主要挑战在于医联体跨域数据传输、医疗信息安全保障和医疗设备终端改造问题。虽然有政策“人工催熟”重大利好，但是边缘计算真正的

25、价值回归，还有赖于行业落地的“需求生长和深耕”。需求的挖掘、基于边缘计算的创新和价值落地，在 2021 年虽有所进展，在 2021 年将会更加深入。五、分进合击，产业链逐渐合围五、分进合击，产业链逐渐合围产业链的成熟最终的目标是实现价值回归，即符合落地客户的实际需要，同时相关产出高于投入。要实现这一目标有三个方面要素，包括相关服务模式的成熟度、成本的合理性和业务落地的价值体现。产品和服务的演进是一个动态的过程，我们把相关的模式，按照发展和演进的时间长度做了归类，大致可以看出不同模式的成熟程度。发展超过 3 年或者 3 年以上的模式1)互联网公有云和运营商基于优势的布局：公有云基于优势布局 CD

26、N 云边缘，面向 2C的视频、游戏行业拓展业务，运营商则基于 5G 抓手拓展 MEC 边缘云，更多面向 2B 企业的数字化转型和升级。2)传统通信设备厂商布局 5G MEC：华为、中兴、爱立信和诺基亚几大主流核心网厂商根据自身核心网的优势，基于自身 5G 核心网延伸到边缘 MEC 场景。3)开放软件商布局中立的 5G MEC：如专注开放架构的云计算厂商九州云，将业务扩展到“云+边”的模式，提供解耦、中立的 5G MEC 平台和服务，以及积极拓展如智能亚运场馆、天津智能车路协同等垂直行业领域。4)物联网厂商/工控机向 IoT 边缘网关进军：如航天云网、研华科技、涂鸦等，推出具备一定应用推送的边缘

27、网关一体机。发展 2 年左右的模式1)CDN 厂商的资源以主机和容器方式显示化：如网宿、白山云科技和阿里 ENS 类似，基本把原来的 CDN 机房的资源通过主机/容器方式显式地暴露为服务。白山云也额外提供了类似 Fastly 的 FunctionEdge 能力2)互联网公有云和运营商的交错演进：运营商发展分布式云，以及公有云发展 5G MEC的能力。发展 1 年左右的模式1)无线小基站厂商向 MEC 进军：一些小基站/核心网厂商也从无线基站领域跨越到 5GMEC 边缘领域，如 4G/5G 无线方案的佰才邦，和顺为在 pre-A 轮投资了艾灵网络，专注 5G边缘方案。2)开源发展和开放生态的导入

28、：如 EdgeGallery 开源项目，具备应用导入、应用扫描、应用商店的开放能力，在运营商体系内作为 5G MEC 生态整合的平台已经取得一定进展。在边缘计算的交付成本上，2021 年主要进展在终端成本、管道成本和边缘池成本也更为优化：1)终端-5G 模组的成本持续降低：2019 年，5G 模组的价格大概是 4G 模组的 9 倍，2021年 5G 模组的价格大概是 4G 的 56 倍，预计到 2023 年 5G 模组的成本将会下降到 2019 年 4G模组的成本水平(搜狐,2021)。2021 年我国共有 463 款 5G 终端获得进网许可，其中 354款为手机，99 款为车载终端等其它终端

29、。手机价格已经下探至 1000 元以下，5G 模组价格已经下探至 500 元(李雁争,2021)。5G 模组的成本的降低，有利于相关产业整体的成本降低，5G 的行业覆盖和技术能力也能够得到更大发挥。图 11 5G 模组成本趋势 来源：华为图 12 联通雁飞模组价格降低到 500 元以下 来源：联通数科2)管道-5G MEC 边缘分流成本低于互联网带宽成本：5G MEC 的边缘分流成本对比互联网带宽成本有明显优势，特别是在特大带宽的边际成本上。边缘带宽单位成本优势明显，共享模式下单位成本在 5070 元/月/Mbps 左右，专供模式下单位成本在 4060 元/月/Mbps 左右，起点带宽一般布局

30、共享边缘分流以 100Mbps 起步，典型独享专网典型流量为 5/10/15/20/30 Gbps，但是，随着带宽的增长，边际成本也跟着降低(注：以上数据根据市场列表价格分析，非特殊渠道价格和大客户价格);公有云的带宽起点较低(1Mbps 起卖，一般最大带宽超过 2Gbps)，但是随着带宽的增长，单位成本较高，小带宽模式下价格在 5060 元/月/Mbps 左右，超过 100M 的带宽基本在7080 元/月/Mbps 左右，而且随着带宽增长，边际成本也微幅增长(见下图)。图 13 公有云价格参考(2021 年)边缘云的成本接近公有云成本：在边缘部署的边缘云的成本，相较于公有云，虽然单数据中心的

31、规模效益不大，但是也由于边缘机房数量更多，在总体资源提供的成本上，也开始接近公有云。总结总结2021 年是边缘计算新兴概念经历炒作期顶点后由热转温、价值回归由虚变实的一年。这一年中，边缘计算的交付模式逐渐清晰，产业链布局的演进方向趋于聚焦，边缘计算的价值在行业落地更加务实。展望 2022 年，我们预测，边缘计算作为一种区别于 WAN 和 LAN 的中间新型入口，补足云和端各自不足，结合 AI、数据、终端等能力，一方面将持续在工业、民生、文娱等传统领域推进数字化升级，另外一方面，也将会看到更多的业务形态催生和商业模式的拓展。关于中国边缘计算的发展，我们将会在 2022 年底再次总结和回顾。参考资

32、源1.AWS.(2021).AWS Private 5G.检索来源:https:/ Brian.(2021年5月6日).The Four Edges Of Edge Computing.检索来源:https:/ Hammond.(2021 年 10 月 27 日).The Forrester New Wave:Edge Development Platforms,Q4 2021.检索来源:https:/ 年 8 月 31 日).工信部刘郁林：5G 模组价格已经下探至 500 元.检索来源:新浪科技:https:/ 年 5 月 31 日).直降 35%!5G 模组价格下探至 500 元以内，将给业界带来怎样的冲击?.检索来源:搜狐:https:/ 年 5 月 2 日).重磅!深入解读工信部发布的5G 应用“扬帆”行动计划，未来三年的 KPI 都定了.检索来源:https:/