边缘计算在智慧制造领域的应用

摘要：边缘计算作为云计算技术的演进和发展，自身具备靠近应用、智能灵活、分布高效的特点。因此，云计算/边缘计算技术在物联网、工业制造、交通运输等领域有广泛的应用前景。结合边缘计算的特性和制造业的特点，重点阐述了边缘计算在智慧制造领域的应用。首先，分析提出边缘计算应用于行业的四大关键因素和能力，包括5G技术、虚拟化、灵活部署和行业属性等。接着，从运营、市场和技术3个层面，具体剖析了智慧制造领域的需求、挑战和应用机会。最后，给出了边缘计算在智慧制造领域应用的模式，包括管理模式、商业模式和部署模式，初步研究阐述了边缘计算在智慧制造领域的应用方向。

01

前 言

边缘计算（edge computing，EC）指的是部署在网络边缘的具有最先进的电信网络属性的计算环境（即边缘计算网络或边缘云），不同于将计算下沉到设备端的嵌入式边缘计算能力，边缘计算是一个“硬件+软件+服务”的系统，通过在网络边缘提供IT 服务环境和云计算能力，减少网络操作和服务交付的时延。其技术特征主要包括邻近性、低时延、高宽带和位置认知等，未来有广阔的应用前景，如智慧制造（工业 4.0）、车联网（无人驾驶）、AR、视频优化加速、监控视频分析等。

虽然网络虚拟化并不是边缘计算和网络切片的“始作俑者”，但随着 ICT（information and communications technology，信息通信技术）融合 技术和生态逐渐成熟，虚拟化架构向商用部署逐 步成为现实，其所承载的全虚拟化的、完整的电 信网元功能以及与生俱来的灵活的分布式部署模 式正式触发了边缘计算和网络切片相互助力、相互补充，二者相结合，为电信网络在 5G 的行业生态建设中提供核心能力。

边缘计算的目标市场已经从传统的 2C 转变到以 2B 为主体的新蓝海，这个新市场同样也是原有的公有云/云计算平台一直未成功进入的领域，这与公有云本身的技术策略定位有关，同时也是由于缺少靠近企业边缘的覆盖这样的硬伤而不能切中行业市场的典型痛点。

边缘计算与网络切片相辅相成的关系如图 1 所示，边缘计算通过网络切片为行业专网的跨地域覆盖和多样化网络的资源和性能提供了保证，而网络切片正是有了边缘部署计算环境的支撑，才使得网络能力在行业的价值化落地成为可能。

02

 边缘计算行业关键能力

如果把边缘计算定位于为制造领域创造有价值的产品，并实现智慧制造和工业 4.0 的转型，那么在智慧制造场景下，边缘计算除了云计算的先天优势以外，还必须具备一些关键能力和特性，在ICT生态环境里保持强大的竞争力和生命力。

（1）5G无线网络

作为运营商的核心业务，同时也是自身的核心竞争力，基于授权频段的蜂窝无线网络技术是边缘计算应该利用的最基本也是最强大的能力，特别是5G技术在网络带宽和传输时延飞跃式的提高会成为运营商进入行业市场的重要敲门砖。

（2）虚拟化电信网络

虚拟化技术是电信网络拥抱 IT 技术的关键性产物，也是云计算时