2022云邊端一體化發(fā)展報告

云邊端一體化發(fā)展報告（2022年）2022年6月目錄一、云邊端一體化發(fā)展概述 1二、云邊端一體化發(fā)展內(nèi)涵 2（一）云邊端資源一體化，提供資源統(tǒng)一管理和使用方式 3（二）云邊端運(yùn)維一體化，大幅減少邊端部署運(yùn)維復(fù)雜度 4（三）云邊端數(shù)據(jù)一體化，加速釋放數(shù)據(jù)要素價值 6（四）云邊端應(yīng)用一體化，幫助構(gòu)建敏捷彈性分布式應(yīng)用 8（五）云邊端調(diào)度一體化，實現(xiàn)業(yè)務(wù)體驗與資源利用最優(yōu)平衡 9（六）云邊端安全一體化，構(gòu)筑立體化安全防護(hù)能力 11三、云邊端一體化創(chuàng)新實踐場景 12四、云邊端一體化發(fā)展挑戰(zhàn) 16（一）云邊端大規(guī)模節(jié)點(diǎn)管理穩(wěn)定性和性能仍有不足 16（二）云邊端分布式算力調(diào)度復(fù)雜性仍較大 17（三）云邊端分布式數(shù)據(jù)管理能力有待提升 17（四）云邊端一體化安全防護(hù)體系尚需構(gòu)建 17（五）云邊端技術(shù)和應(yīng)用落地缺乏標(biāo)準(zhǔn)化指引 18五、云邊端一體化發(fā)展展望 19（一）云邊端一體化驅(qū)動數(shù)據(jù)處理向邊端擴(kuò)散，推動算力泛在化發(fā)展 19（二）云邊端一體化構(gòu)建新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施操作系統(tǒng)賦能企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型 《云邊端一體化發(fā)展報告（2022《云邊端一體化發(fā)展報告（2022）》PAGEPAGE10一、云邊端一體化發(fā)展概述在我國“十四五”規(guī)劃中數(shù)字經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專欄中，提出（2021）》，202020912025年我國物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將達(dá)到80.1億個，萬物互聯(lián)將進(jìn)一步釋放數(shù)據(jù)驅(qū)動力，推動各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展。5GIT二、云邊端一體化發(fā)展內(nèi)涵云邊端一體化旨在屏蔽云、邊、端分布式異構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)施資源，提圖1云邊端一體化內(nèi)涵（一）式云邊端資源一體化是指通過整合和抽象分布廣泛、資源異構(gòu)、形2021步入IoT圖2云邊協(xié)同全局管理圖3云邊端全局管理產(chǎn)業(yè)界不斷探索實現(xiàn)云邊端統(tǒng)一資源管理的技術(shù)方案，其中之一IoT例如OpenYurtEdgeXFoundry合作通過抽象DeviceProfile、DeviceCRD模型拓展設(shè)備管理能力；KubeEdge通過建立DMI（DeviceManagementInterface）優(yōu)化原先DeviceTwin（二度邊緣節(jié)點(diǎn)、終端設(shè)備因其位置分散、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜等，常常面臨云邊端運(yùn)維一體化是指在資源一體與集中式中心云運(yùn)維相比，邊緣節(jié)點(diǎn)和終端設(shè)備的資源異構(gòu)性、圖4云邊端全局運(yùn)維在運(yùn)維通道方面，通過建立穩(wěn)定、安全的云邊運(yùn)維通道，實現(xiàn)中在本地運(yùn)維方面在系統(tǒng)部署方面在智能化運(yùn)維方面AI（三）云邊端數(shù)據(jù)一體化，加速釋放數(shù)據(jù)要素價值云邊端數(shù)據(jù)一體化是指在構(gòu)建分布式數(shù)據(jù)采集、處理、匯聚、分目前，云邊端數(shù)據(jù)在采集、處理、傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)仍面臨諸多挑戰(zhàn)，IT和OT圖5云邊端分布式數(shù)據(jù)管理基于云邊端一體化的分布式數(shù)據(jù)管理技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的全生命周在終端側(cè)在邊緣側(cè)在（四）云邊端應(yīng)用一體化，幫助構(gòu)建敏捷彈性分布式應(yīng)用在云邊端一體化發(fā)展下，應(yīng)用不再局限運(yùn)行于中心云單一資源池，云邊端應(yīng)用一體化是指構(gòu)建跨在云邊協(xié)同架構(gòu)下，業(yè)界普遍以容器方式在邊緣部署應(yīng)用，通過圖6云邊端分布式應(yīng)用管理通過構(gòu)建云邊端統(tǒng)一應(yīng)用平臺，借助分布式云容器技術(shù)，能夠?qū)嵲趹?yīng)用部署方面在多集群管理方在應(yīng)用管理方面（地理親和性／反親和性等）、調(diào)度策略（資源池、健康狀態(tài)等）、鏡像加速（緩存、P2P等）、數(shù)據(jù)遷移等，實現(xiàn)跨云邊端集群的應(yīng)用統(tǒng)一管理；在服務(wù)流量治理方面，通過云邊容器網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通、跨云邊集群服務(wù)發(fā)現(xiàn)、服務(wù)智能路由（位置、時延、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量等）、流量管理（流量切換、限流、降級、負(fù)載均衡等），實現(xiàn)服務(wù)統(tǒng)一治理；在運(yùn)維方面，通過統(tǒng)一監(jiān)控告警、全鏈路追蹤、自動化運(yùn)維等技術(shù)，保障應(yīng)用穩(wěn)定可靠。（五）云邊端調(diào)度一體化，實現(xiàn)業(yè)務(wù)體驗與資源利用最優(yōu)平衡云邊端調(diào)度一體化是指通過云邊端分布式的資源、流量、應(yīng)用等方面統(tǒng)一全局調(diào)度管理，最大化提升業(yè)務(wù)體驗，提升資源使用效率。例如在音視頻場景，服務(wù)種類、時延要求、服務(wù)質(zhì)量要求各異，SLA、（例如GPU、FPGA）圖7云邊端全局調(diào)度在資源調(diào)度方面，通過構(gòu)建全局資源監(jiān)測平臺，實時監(jiān)測云邊資在流量調(diào)度方面（針對在應(yīng)用調(diào)度方面（（六）云邊端安全一體化，構(gòu)筑立體化安全防護(hù)能力與集中式云資源相比，邊緣節(jié)點(diǎn)、設(shè)備終端部署環(huán)境復(fù)雜多樣，云邊端安全一體化旨在基于云邊端各節(jié)點(diǎn)獨(dú)立安全防護(hù)能力基礎(chǔ)之上，構(gòu)建立體化的安全能力。（2021年圖8邊緣節(jié)點(diǎn)安全框架圖9云邊端一體化安全在云邊端一體化安全方面三、云邊端一體化創(chuàng)新實踐場景云邊端一體化技術(shù)架構(gòu)已逐步在企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、創(chuàng)新業(yè)務(wù)等場景落地，支撐行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。專欄1招商外運(yùn)E拼云邊融合平臺項目E20144招商外運(yùn)通過建設(shè)云邊一體化云原生平臺，以容器方式納管邊緣節(jié)E專欄2浪潮智能工廠云邊端一體化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)專欄2浪潮智能工廠云邊端一體化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)5G5G183-9專欄3海爾中德家電制造工業(yè)園區(qū)云邊端架構(gòu)5G在安防方面，在云端部署人車分流、崗位識別、算法，終端采集視頻流回傳到MEC機(jī)器人部署工業(yè)相機(jī)，采集圖像視頻上傳到云端，結(jié)合5G大帶寬、低時延的特點(diǎn)和機(jī)器視覺技術(shù)進(jìn)行智能化監(jiān)控與分析，實時生成質(zhì)檢報告，確定不合格產(chǎn)品位置。機(jī)器人部署工業(yè)相機(jī)，采集圖像視頻上傳到云端，結(jié)合5G大帶寬、低時延的特點(diǎn)和機(jī)器視覺技術(shù)進(jìn)行智能化監(jiān)控與分析，實時生成質(zhì)檢報告，確定不合格產(chǎn)品位置。專欄4基于云邊端一體化的云游戲解決方案云游戲是一種以云計算為基礎(chǔ)的在線游戲技術(shù)，通過云端資源完成在云端通過基于x86+GPU服務(wù)器的架構(gòu)或ARM+GPU的服務(wù)器架構(gòu)，為云游戲所需的大規(guī)模圖形渲染提供算力資源；在邊緣側(cè)，由“集中”的機(jī)房遷移到網(wǎng)絡(luò)接入邊緣，創(chuàng)造出具備高性能、低延時與高帶寬的服務(wù)環(huán)境，減小游戲畫面?zhèn)鬏斶^程中的延時和網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的使用；在終端側(cè)，主要擔(dān)負(fù)游戲畫面展示和行為采集的任務(wù)；在協(xié)同編排方面，通過多云管理對云、邊、端等分布式算力進(jìn)行統(tǒng)一的納管，實現(xiàn)跨層的多樣化算力資源的編排與調(diào)度。專欄5某云邊端一體化視頻監(jiān)控平臺專欄5某云邊端一體化視頻監(jiān)控平臺該企業(yè)通過改造現(xiàn)有視頻監(jiān)控平臺，實現(xiàn)端側(cè)設(shè)備視頻源采集，各通過建設(shè)云邊端一體化視頻監(jiān)控平臺，有效提升邊緣圖像和視頻識別能力，降低傳輸成本，并連接全域視頻數(shù)據(jù)，將靜態(tài)數(shù)據(jù)盤活，不斷優(yōu)化算法模型，充分發(fā)揮了視頻數(shù)據(jù)的價值。四、云邊端一體化發(fā)展挑戰(zhàn)（一）云邊端大規(guī)模節(jié)點(diǎn)管理穩(wěn)定性和性能仍有不足在穩(wěn)定性方面，全局管理平臺雖然通過容器等方式實現(xiàn)對邊緣節(jié)IoT在性能方面（二）云邊端分布式算力調(diào)度復(fù)雜性仍較大（三）云邊端分布式數(shù)據(jù)管理能力有待提升在數(shù)據(jù)接入方面（（（在數(shù)據(jù)賦能方面（四）云邊端一體化安全防護(hù)體系尚需構(gòu)建如何動態(tài)實現(xiàn)安全風(fēng)險最小化尤為重（五）云邊端技術(shù)和應(yīng)用落地缺乏標(biāo)準(zhǔn)化指引在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面在應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)方面，一方面大部分企業(yè)尚處于加速“上云用云”階段，在引入邊緣計算架構(gòu)，系統(tǒng)整體復(fù)雜度提升，如何與現(xiàn)有IT另一方面AI需要應(yīng)用不同的解決方案進(jìn)行大量重復(fù)驗證和適配，導(dǎo)致投入成本五、云邊端一體化發(fā)展展望（一）云邊端一體化驅(qū)動數(shù)據(jù)處理向邊端擴(kuò)散，推動算力泛在化發(fā)展，202039.2萬億元，占GDP38.6%；20203155算力（二）云邊端一體化構(gòu)建