邊緣計算是在靠近物或數據源頭的網絡邊緣側，融合網絡、計算、存儲、應用核心能力的分布式開放平台，就近提供邊緣智能服務，滿足行業數字化在敏捷聯接、實時業務、數據優化、應用智能、安全與隐私保護等方面的關鍵需求。

1. 聯接性

聯接性是邊緣計算的基礎。所聯接物理對象的多樣性及應用場景的多樣性，需要邊緣計算具備豐富的聯接功能，如各種網絡接口、網絡協議、網絡拓撲、網絡部署與配置、網絡管理與維護。聯接性需要充分借鑒吸收網絡領域先進研究成果，如TSN、SDN、NFV、Network as a Service、WLAN、NB-IoT、5G等，同時還要考慮與現有各種工業總線的互聯互通。

2. 數據第一入口

邊緣計算作為物理世界到數字世界的橋梁，是數據的第一入口，擁有大量、實時、完整的數據，可基于數據全生命周期進行管理與價值創造，将更好的支撐預測性維護、資産效率與管理等創新應用；同時，作為數據第一入口，邊緣計算也面臨數據實時性、确定性、多樣性等挑戰。

3. 約束性

邊緣計算産品需适配工業現場相對惡劣的工作條件與運行環境，如防電磁、防塵、防爆、抗振動、抗電流/電壓波動等。在工業互聯場景下，對邊緣計算設備的功耗、成本、空間也有較高的要求。

4. 分布性

邊緣計算實際部署天然具備分布式特征。這要求邊緣計算支持分布式計算與存儲、實現分布式資源的動态調度與統一管理、支撐分布式智能、具備分布式安全等能力。

5. 融合性

邊緣計算作為運營技術與信息通信技術融合與協同的關鍵承載，需要支持在聯接、數據、管理、控制、應用、安全等方面的協同。

邊緣計算已經掀起産業化的熱潮，各類産業組織、商業組織在積極發起和推進邊緣計算的研究、标準、産業化活動。

2016年10月，由IEEE和ACM正式成立了IEEE/ACM Symposium on Edge Computing，組成了由學術界、産業界、政府（美國國家基金會）共同認可的學術論壇。

2016年11月華為技術有限公司、中國科學院沈陽自動化研究所、中國信息通信研究院、英特爾公司、ARM和軟通動力信息技術（集團）有限公司聯合倡議發起邊緣計算産業聯盟(Edge Computing Consortium，縮寫為ECC)。ECC目前已成為業界聚焦邊緣計算領域最大的聯盟組織，聯盟成員數量突破150家，包括華為、英特爾、ARM、博世、霍尼韋爾、ABB、施耐德、迅達、Infosys、三菱、和利時（HollySys）、McAfee、360、NI、OSISoft等業界知名廠商。為了促進邊緣計算産業的蓬勃發展以及在行業的快速應用，ECC已經與多個産業組織建立了正式聯系與合作，包括工業互聯網聯盟（IIC）、工業互聯網産業聯盟（AII）、中國自動化學會(CAA)、SDNFV産業聯盟、Avnu Alliance、國際半導體照明聯盟（ISA）、車載信息服務産業應用聯盟（TIAA）等。

2017年，邊緣計算在全球産業界掀起了新的浪潮：工業、ICT和互聯網企業紛紛發布邊緣計算産品與服務。工業互聯網聯盟（IIC）成立了邊緣計算工作組；IEC計劃發布邊緣計算相關的白皮書；ISO/IEC JTC1成立了邊緣計算研究小組。

邊緣計算應用當前主要有三類典型應用場景（圖1），其中互聯網應用遠程訪問優化場景已經成熟應用，其他兩種正在成為創新與應用的熱點。

圖1 三類典型應用場景

圖2 邊緣計算參考架構

邊緣計算的參考架構如圖2所示，由智能服務層、業務Fabric、聯接計算Fabric、邊緣計算節點構成。智能服務層基于模型驅動的統一服務框架，通過開發服務框架和部署運營服務框架實現開發與部署智能協同，能夠實現軟件開發接口一緻和部署運營自動化；業務Fabric通過智能業務編排定義端到端業務流，實現業務敏捷；聯接計算Fabric實現架構極簡，對業務屏蔽邊緣智能分布式架構的複雜性，實現信息通信基礎設施部署運營自動化和可視化，支撐邊緣計算資源服務與行業業務需求的智能協同；邊緣計算節點兼容多種異構聯接、支持實時處理與響應、提供軟硬一體化安全防護。

邊緣計算參考架構在每層提供了模型化的開放接口，實現了架構的全層次開放；邊緣計算參考架構通過縱向管理服務、數據全生命周期服務、安全服務，實現業務的全流程、全生命周期的智能服務。

邊緣計算經曆了從理論到實踐的快速發展，架構與技術的核心理念已經實踐落地。

1.梯聯網

目前，全球有超過1500萬部電梯在運行，每天乘電梯的人數達十億人次。梯聯網基于邊緣計算，在邊緣側實時采集電梯的運行數據，進行數據預處理，并協同雲端大數據分析平台，全面監控電梯各部件的“健康指标”；通過電梯預測性維護，提高維護效率，降低維護成本，降低最終客戶OPEX；通過提供增值服務，支撐電梯制造商向服務商進行轉型，打造新的利潤增長點。

圖3 梯聯網方案總體架構圖

2.智慧水務

城市供水系統是城市發展的基礎實施，也是構築安全城市、智慧城市的重要環節。智慧水務基于邊緣計算平台，利用先進傳感技術、網絡技術、計算技術、控制技術、智能技術，對二次供水等設備全面感知，集成城市供水設備、信息系統和業務流程，實現多個系統間大範圍、大容量數據的交互，從而進行全程控制，實現故障自診斷、可預測性維護，降低能耗，保證用水安全。

圖4 智慧水務方案架構圖

3.智能樓宇

智能樓宇利用先進傳感技術、網絡技術、計算技術、控制技術、智能技術、安全技術，通過對樓宇傳感設備的數據采集、監控與分析，實現狀态感知、故障告警和可預測性維護，通過多系統協同，實現自動控制和可視化運營，打造智能、綠色、高效的辦公與生活環境。

圖5 智能樓宇解決方案架構圖

4.智慧照明

智慧照明通過對照明設備全面感知，實現路燈的遠程、實時、自适應控制，實現故障自診斷、可預測性維護，同時，以燈杆為無線網絡的接入節點，覆蓋周邊垃圾桶監測、停車傳感器等設備，構建可擴展的城市物聯網骨架，推動照明物聯網向城市物聯網演進。

圖6 智慧照明解決方案架構圖

本文來自：浙江省電力學會

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