三大挑戰(zhàn)待解邊緣計(jì)算，5G時(shí)代“不邊緣”

譚倫

5G將至，海量數(shù)據(jù)接入成為新通信時(shí)代將迎來的最大挑戰(zhàn)之一。

IDC預(yù)測(cè)，到2020年全世界將有多達(dá)500億的智能設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)，未來包括智能手機(jī)、個(gè)人穿戴設(shè)備、汽車等各式各樣的智能設(shè)備等在內(nèi)的40%以上數(shù)據(jù)需要在邊緣進(jìn)行分析、處理和存儲(chǔ)。為了滿足網(wǎng)絡(luò)邊緣激增的需求，網(wǎng)絡(luò)風(fēng)潮正在朝著基于SDN/NFV進(jìn)行虛擬化，進(jìn)行扁平化擴(kuò)展與增強(qiáng)，核心網(wǎng)用戶面功能下沉到基站。在此背景下，憑借通過將IT服務(wù)環(huán)境與云計(jì)算在網(wǎng)絡(luò)邊緣相結(jié)合，從而構(gòu)建更加智能移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的能力，MEC被視為向5G過渡的關(guān)鍵技術(shù)和架構(gòu)性概念。

在最近結(jié)束的MWC2018上，來自產(chǎn)業(yè)鏈的諸多廠商展示了其在MEC領(lǐng)域的發(fā)展成果。可以預(yù)見，在5G時(shí)代，MEC將會(huì)成為網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域最受關(guān)注的熱點(diǎn)技術(shù)。

三大趨勢(shì)引領(lǐng)IoT演進(jìn)風(fēng)潮

作為一種在靠近物理實(shí)體或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算、存儲(chǔ)與應(yīng)用的創(chuàng)新模式，邊緣計(jì)算已成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵方向之一。而隨著邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其也開始顯露出三大發(fā)展趨勢(shì)。

一是與云計(jì)算融合，二者協(xié)同成為邊緣云構(gòu)筑強(qiáng)大繁榮網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)計(jì)算生態(tài)。眾所周知，相比于云計(jì)算，邊緣計(jì)算能有效破解網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，更好地滿足實(shí)時(shí)響應(yīng)需求。同時(shí)，邊緣計(jì)算更加敏捷、實(shí)時(shí)、智能，擁有較好的數(shù)據(jù)處理能力。但正如深耕邊緣領(lǐng)域的英特爾一再?gòu)?qiáng)調(diào)的那樣，邊緣計(jì)算不會(huì)取代云計(jì)算，二者將呈現(xiàn)出相輔相成、協(xié)同發(fā)展的狀態(tài)：一方面，隨著數(shù)據(jù)量的攀升，云計(jì)算的負(fù)荷不斷加劇，若想持久發(fā)展就需要邊緣層“伸出援手”來做數(shù)據(jù)的預(yù)處理。另一方面，在很多的應(yīng)用場(chǎng)景中云計(jì)算則可以站在高處，把數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總從而實(shí)現(xiàn)綜合應(yīng)用。

在MWC2018上，中國(guó)聯(lián)通發(fā)布了《中國(guó)聯(lián)通Edge-Cloud平臺(tái)架構(gòu)及產(chǎn)業(yè)生態(tài)白皮書》，宣布正式啟動(dòng)全國(guó)范圍內(nèi)15個(gè)省市的Edge-Cloud規(guī)模試點(diǎn)及數(shù)千個(gè)邊緣數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃建設(shè)工作，可看作運(yùn)營(yíng)商在邊緣云領(lǐng)域的重磅發(fā)力?？梢灶A(yù)見，未來邊緣計(jì)算與云的關(guān)系將愈加緊密。

二是借助SDN/NFV助推邊緣網(wǎng)絡(luò)搭建。在MWC2018上，中國(guó)電信宣布聯(lián)合英特爾著力推動(dòng)基于NFV架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)核心能力下沉，以構(gòu)建邊緣數(shù)據(jù)中心、將其部署于新一代端局作為網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的重要突破點(diǎn)。電信表示，將借助NFV及MEC技術(shù)，將CDN網(wǎng)元云化并下沉到靠近終端用戶側(cè)的邊緣節(jié)點(diǎn)，部署到下一代端局中的邊緣數(shù)據(jù)中心里，可以確保資源的彈性和最大化利用，一定程度上將有效緩解網(wǎng)絡(luò)壓力，為用戶提供更優(yōu)良的體驗(yàn)感。

三是人工智能將在MEC領(lǐng)域發(fā)揮重大作用。如果說海量數(shù)據(jù)的引入開啟了邊緣側(cè)的繁榮，那人工智能對(duì)于MEC而言更像是其后的升級(jí)迭代工具，能夠進(jìn)一步完成對(duì)大數(shù)據(jù)的智能分配和處理，不斷挖掘數(shù)據(jù)潛力、釋放數(shù)據(jù)價(jià)值，進(jìn)一步推動(dòng)邊緣計(jì)算向前發(fā)展。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)：“王牌”應(yīng)用場(chǎng)景

眾所周知，高時(shí)延、大帶寬是新網(wǎng)絡(luò)的兩大特征，其帶來的眾多應(yīng)用場(chǎng)景也是產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)未來的焦點(diǎn)領(lǐng)域。因此，在邊緣領(lǐng)域，包括計(jì)算密集型應(yīng)用、智能視頻加速、車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的四大場(chǎng)景將成為MEC未來落地商用的重要領(lǐng)域。其中，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”無疑是目前最受產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)注的物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景領(lǐng)域。

在MWC2018上，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為不少參展商的展示重點(diǎn)。華為和Denso聯(lián)合展示的“柔性生產(chǎn)”應(yīng)用，愛立信和中國(guó)移動(dòng)展示了智能工廠Demo，思科則宣布面向全球全面推出支持NB-IoT的思科控制Jasper Control Center，使其成為第一個(gè)商用的全球NB-IoT控制平臺(tái)。此外，阿里云展示了ET工業(yè)大腦，其通過分析工業(yè)生產(chǎn)中收集的數(shù)據(jù)，優(yōu)化機(jī)器的產(chǎn)出和減少?gòu)U品成本，解決了制造業(yè)的核心問題。

從MWC2018各家企業(yè)展示的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案和應(yīng)用實(shí)例來看，移動(dòng)邊緣計(jì)算MEC是實(shí)現(xiàn)多種5G應(yīng)用落地的前提。但目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)還處于初級(jí)摸索階段，需要大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和AI等各種技術(shù)有機(jī)結(jié)合，推動(dòng)其進(jìn)一步發(fā)展完善。

問題與挑戰(zhàn)

雖然MEC已成主流，但在實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用之前，MEC以及各種基于MEC的解決方案還存在三大問題和挑戰(zhàn)。

一是移動(dòng)性問題。MEC系統(tǒng)所涉及到的移動(dòng)性問題主要分為兩種情況，一種是移動(dòng)終端在特定MEC服務(wù)器覆蓋范圍內(nèi)的移動(dòng)，這種移動(dòng)不涉及到MEC服務(wù)器的切換。另一種情況則是移動(dòng)終端從一個(gè)源MEC服務(wù)器移動(dòng)到另一個(gè)目的MEC服務(wù)器。目前，ETSI和各大廠商也都在關(guān)注MEC移動(dòng)性的問題，相信隨著研究的不斷深入，這一問題將會(huì)得到逐步解決。

二是計(jì)費(fèi)問題。在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，計(jì)費(fèi)功能由核心網(wǎng)負(fù)責(zé)。移動(dòng)邊緣計(jì)算平臺(tái)將網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能“下沉”到網(wǎng)絡(luò)邊緣，在網(wǎng)絡(luò)邊緣就可以進(jìn)行計(jì)算卸載，這使得計(jì)費(fèi)功能不易實(shí)現(xiàn)。目前，ETSI的標(biāo)準(zhǔn)化工作尚未涉及到計(jì)費(fèi)功能的實(shí)現(xiàn)，因此，當(dāng)前還沒有統(tǒng)一的計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，不同的公司提供不同的計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。

三是安全問題。在移動(dòng)邊緣計(jì)算場(chǎng)景下，移動(dòng)終端將會(huì)面臨更加復(fù)雜的環(huán)境，因此原本用于云計(jì)算的許多安全解決方案可能不再適用于移動(dòng)邊緣計(jì)算。不同層次的網(wǎng)關(guān)等網(wǎng)絡(luò)實(shí)體的認(rèn)證也是一個(gè)需要考慮的安全問題，因此，MEC系統(tǒng)必須解決認(rèn)證、鑒權(quán)等安全性問題。同時(shí)，基于MEC的通信過程涉及眾多內(nèi)容共享和計(jì)算協(xié)作，因此，用戶的隱私保護(hù)成為MEC未來發(fā)展過程中亟須解決的挑戰(zhàn)。

盡管面臨上述問題，但相信隨著向5G不斷邁進(jìn)，MEC仍將在更多新型場(chǎng)景下發(fā)揮重大作用。同時(shí)，MEC行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布和MEC平臺(tái)的廣泛部署，也將為各大移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備提供商、OTT和第三方公司帶來新的運(yùn)營(yíng)模式。在未來，MEC必將成為5G重要一環(huán)，助推網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)和通信服務(wù)進(jìn)入新的階段。