运营商发挥5G新能力 边缘计算是“老大”

运营商发挥5G新能力 边缘计算是“老大”
2019年09月23日 08:17 通信世界网

原标题:运营商发挥5G新能力 边缘计算是“老大” 来源:通信世界全媒体

通信世界网消息(CWW)在网络能力、网络架构、设备处理能力、应用发展等方面的共同作用下,通信行业的数字化转型呈现出欣欣向荣的态势。在未来几年内,移动5G、固定无线应用和边缘计算将成运营商5G战略主要支柱。尤其是边缘计算方面的发展,对充分发挥5G能力形成新的产业应用,具有非常重要的意义。

在全球范围内,不少运营商已经开始在边缘计算的业务领域内开展了相关布局。讨论运营商在该方向上的机会和挑战,具有一定的实际意义。

集中化业务架构

需着重考虑业务风险分担

随着物联网和云计算产业的发展,一些对时延、传输成本比较敏感的应用场景——尤其是工业控制领域开始浮出水面。例如在智能驾驶这样的场景中,物联网终端设备的控制对时延的要求非常高。又例如针对AR/VR技术在移动终端上的应用,尽可能将数据控制在网络边缘,就有可能在提升用户感知的同时,节省数据传输的损耗。

与此同时,在类似德国“工业4.0”等工控信息智能化的发展中,信息物理融合系统(CPS)——也称虚拟实体融合系统在靠近物或数据源头的网络边缘侧实现,并对网络、计算、存储、应用等核心能力进行融合逐渐成为趋势。在这样的情况下,“移动边缘计算(MEC)”逐渐成为业界关注的热点。

MEC指在靠近物或数据源头的网络边缘侧就近提供边缘智能服务,通过这样的网络架构满足信息系统实时、安全、隐私等方面的需求。云计算适合非实时、长周期数据的分析,而MEC则主要完成实时、短周期数据的分析,更适合本地业务的实时处理与执行。

云架构的重要作用,在于资源的共享和IT服务的专业化,同时实现了资源的弹性、按需获取。但云架构存在的问题,在于其对网络能力提出了更高的要求,尤其是对一些数据量、敏感度和安全性要求高的情景,云架构的实现方式存在一定的限制。并且“云端”一旦发生故障,有可能给客户的业务带来很大的威胁。

2018年6月,阿里云曾出现技术故障,阿里云最终将其定义为S1级别事故——即核心业务重要功能不可用,从而影响了部分用户,造成了一定损失;2019年3月3日,阿里云发布公告,称华北2地域可用区C部分的ECS服务器(云服务器)等实例出现IO HANG(IO不响应)。

在云计算服务市场,无论是Amazon的AWS,还是Microsoft的Azure,都曾经因为数据中心硬件问题、运营和硬盘故障或是自动化失效等问题导致服务受到影响。因此,在云服务架构下,故障率即便是在服务提供商所承诺提供的0.01%以下,并且云服务商在故障出现时也都有相应的容灾方案,在不少应用场景下,业务的终端还是会给客户带来巨大的损失——因此业务架构在集中化的同时也需要着重考虑业务风险分担的问题。

MEC使“端”开始智能

MEC改变了只有云端是“大脑”,而“管道”和“端系统”均没有智能的状况。“端”变成了辅助“大脑”工作的“智能神经网络”。这样一来,边缘服务在终端设备上运行,反馈更迅速,解决了时延问题,使得一些工业场景应用成为可能。

另一方面,MEC将内容与计算能力下沉,提供了智能化的流量调度,业务实现了本地化,内容尤其是热门内容实现本地缓存,解决方案的效率得到了显著的提升。

除此之外,MEC还有着丰富的应用场景设计,其所定义的七大应用场景包括:智能移动视频加速场景(主要解决移动内容分发效率低下的问题);监控视频流分析场景(主要实现视频流分析的本地化,用户无须从云端下载数据);增强现实场景(边缘侧对增强现实信息进行本地化分析,减小时延,提高数据的处理精度);密集计算辅助场景(将传感器的密集计算和决策工作分流);企业专网移动场景(为各种企业应用场景提供差异化服务);车联网场景(减轻车联网云端的计算决策压力);物联网网关服务场景(在边缘提供低时延的汇集节点实现消息分发、协议管理和分析处理等功能)。

MEC将率先在制造业、能源和交通运输行业落地

将物联网和云计算作为转型关键的部分运营商同样对MEC表现出很大的热情。例如AT&T就对MEC的尝试显得非常重视。在不同的场合,AT&T都表达了重塑云计算、在MEC领域发力的愿望。同时,AT&T也开始陆续在自动驾驶、AR/VR等5G应用方面开始测试。

2017年11月,AT&T开始基于4G网络建设测试外场,并与合作伙伴开始对自动驾驶汽车等时延敏感场景进行测试。由于多个摄像头及其他传感器同时制造数据,一辆自动驾驶汽车每个小时将会产生高达3.6TB的数据。尽管刹车、转弯、加速等驾驶操作会在本地完成,但大量的数据仍需要传送到云端分析和学习。这其中包括了系统更新、导航地图更新,与交通控制系统和其他智慧城市基础设施的连接控制等。因此选择这样的应用场景作为开始比较合适。

2018年2月,AT&T和GridRaster在帕罗奥多市一起启动了针对AR/VR用户体验的测试项目。通过这一项目,AT&T期望能够通过MEC实现移动用户在5G网络环境下提供更好的AR/VR体验。

在这种用户场景下,MEC通过网络数据确定用户位置并将数据流实时提供给用户,本地增强现实服务器提供内容匹配计算和推送,实现本地实景和增强现实内容频道的高度聚合,为不在现场的用户提供更多选择,或者为用户带来独特的视觉体验。

2019年1月AT&T公布其5G商用业务的三大支柱,其中之一就是边缘计算,AT&T多路边缘计算解决方案使用自身的软件定义网络,可以处理低时延、高带宽应用,通过AT&T MEC运行的数据可以路由到企业云或保留在企业的私有环境中,安全性更高。

在垂直行业应用领域,AT&T也在尝试拓展AT&T MEC。例如2019年AT&T与拉什大学医学中心合作,尝试将第一个基于标准的5G医院引入美国。AT&T MEC让客户能够通过其本地网络和广域网管理其蜂窝流量。在这一场景中,数据的网络通信和应用程序处理需求得到满足,系统中的各种用例得到更多实现的可能。

AT&T长期以来把“软件化”“IT架构云化”等方向作为转型的重要方向。MEC在这一架构调整过程中创造出更多应用场景的可能性。另一方面,MEC作为一种开放的IT体系架构,能够向第三方提供开放接口,引入外部专业力量来开发功能和服务。这种模式有可能会对新的商业模式带来刺激和促进作用。

边缘计算可以看作是云计算的补充和新业务场景的架构调整,从AT&T的实践方向和物联网行业发展成熟度来看边缘计算和云计算,MEC有可能会率先在制造业、能源和交通运输行业乃至公共服务事业领域落地。

安全管理成为新热点

随着MEC的发展,安全管理、设备管理等问题的讨论也将成为新的热点,在这些方面,研究机构和一些标准化组织也在做一些持续推进的工作。例如Linux基金会就曾经发起过一个名为EdgeX Foundry的新项目。该项目期望为IoT计算和可互操作的组件构建一套开放的框架。基于开源的思路,该项目提供了包括安全、管理、设备和服务4个核心领域的API以构成框架。

该架构简言之就是在系统边缘部署运行着EdgeX核心程序的网关设备,辅以安全、管理等服务,形成一个边缘侧强大的处理节点。IOT前端的设备(传感器)在与云端进行交互时会在这一个节点完成规划中的一些交互处理工作。而在这一处理节点运行的程序是采用开源的方式来提供的,并在运行过程中不断丰富与个性化。同时EdgeX Foundry社区也期望能够实现对开源成果进行优化,使得标准向产品化的方向靠近。通过这样的方式,EdgeX Foundry期望能够吸引更多的产业合作对象,不断逼近产业现实。

在传统IT架构向云架构的转换过程中,有一段不算短的时间整个行业对云的概念的理解、尝试直至规模化形成产业经历了较长的一段时间。MEC作为一种带着相对成熟应用而来的架构转换,预期能够在更短的时间内形成规模。

 

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