随着 5G 技术的研发和商用部署，边缘计算一直都是产业界关注的热点技术。近两年，边缘计算技术在标准和产业生态上取得了突破性的进展，国内三大电信运营商和云服务提供商纷纷结合自身优势先后开展了边缘计算技术研究和应用的探索，组织上下游企业发力边缘计算市场，助力边缘计算应用快速落地。
随着边缘计算技术的发展，出现了边缘计算的三大技术体系，一是以 CT 基础电信企业（通信运营商、设备商）为主推动的ETSI MEC 技术体系，二是以 IT 互联网企业（云计算服务商、CDN 厂商等）为主推动的公有云下沉技术体系，三是边缘混合云技术体系，这三条技术路线正在加速竞合。
一、技术路线
1. MEC 技术路线
欧洲电信标准协会 ETSI 于 2014 年成立了移动边缘计算规范工作组（Mobile Edge Computing Industry Specification Group），正式宣布推动移动边缘计算标准化，项目希望在移动网络边缘为应 用开发商与内容提供商搭建一个基于云化技术与 IT 环境的服务平台，并通过该平台开放移动通信网络侧信息，实现高带宽、低时延业务支撑与本地管理。联盟的初创成员包括惠普、沃达丰、华为、诺基 亚、Intel 以及 Viavi 等。目前ETSI MEC 标准化组织已经吸引了国内外数百家运营商、设备商、软件开发商、内容提供商参与其中， ETSI MEC 的影响力也逐渐扩大。2016 年，ETSI 把 MEC 的概 念扩展为多接入边缘计算（Multi-Access Edge Computing），将边缘计算从移动通信网进一步延伸至其他无线接入网络（如 WiFi）。其标准化的主要内容包括边缘计算平台、应用管理、资源编排、服务 API 、边边协同、边缘计算安全等研究内容。
按照ETSI 的定义，MEC 将提供一个标准化、开放的系统，能够支持多种虚拟化技术，应用程序能够发现主机上可用的应用程序和服务的能力，并将请求和数据定向到一个或多个主机。图2 是 ETSI MEC 工作组定义的边缘计算架构，其主要由 MEC 主机面和 MEC 系统面组成。MEC 主机面包含了MEC 主机、MEC 平台管理器、虚拟化基础设施管理器，其中 MEC 主机则由 MEC 平台、MEC 应用和虚拟化基础设施构成。MEC 系统面主要包含运营支撑系统、用户应用生命周期管理代理、设备应用、客户Portal 和MEC 编排器。
ETSI MEC 参考架构
此外，MEC 还定义了基于NFV 技术的 MEC 架构，参见图 3。该架构允许 MEC 应用和移动通信网络虚拟化网元 VNF 部署在相同的虚拟化基础设施上，并重用 ETSI NFV MANO 的组件以实现MEC的管理和编排工作。
MEC 和NFV 结合的参考架构
2017 年底，ETSI MEC 工作组已经完成了第一阶段基于传统 4G 网络架构的部署，定义了 MEC 的应用场景、参考架构、边缘计算平台应用支撑 API、应用生命周期管理与运维框架、以及网络侧能力服务 API（RNIS/定位/带宽管理）。其主要定义了 MEC 的分层架构，并围绕运营商已有的 NFV 架构进行了扩展和映射。2019 年底ETSI MEC 标准化工作组完成了第二阶段标准的制定，主要聚焦在包括 5G/Wi-Fi/固网在内的多接入边缘计算系统，重点覆盖基于 NFV 的MEC 参考架构、端到端边缘应用移动性、5GC 集成、切片、基于容器的应用部署、V2X 支撑、Wi-Fi 与固网能力开放等研究项目，从而更好地支撑MEC 商业化部署与固移融合需求。2021 年，ETSI MEC 标准化工作组开始聚焦 MEC 平台间的交互以及完善服务使能接口的易用性，同时不断加强与其他国际标准组织和开源组织的合作，优化端到端架构和服务接口，联合举办产业活动，关注应用实践落地。ETSI MEC 还鼓励各会员单位和参与公司积极提交 MEC 概念实践案例，征集各大公司开展的 MEC 实际落地的工作，国内如移动、联通等运营商的边缘计算主要参考了MEC 架构。
虽然 ETSI MEC 工作组在多个领域开展了富有成效的研究工作，为 MEC 产业链的各家单位提供了第一手宝贵的学习和参考文献，但是离预期的引领 MEC 标准化实现商用落地的目标还有很大差距。首先，由于欧洲的设备商和运营商在该标准化组织中具有较大的话语权，但是却缺乏有效的 MEC 实践所支持，因此，大量的标准文稿都存在着 “技术浓厚，落地困难”的问题。其次，标准文稿中所涉及的 MEC 参考架构封闭性极强，在 NFV 架构基础上进行延伸，但没有过多的考虑实际部署和运营商网络架构，以及通用的云计算架构，基本没有实现设备和虚拟化之间的解耦，没有细化接口定义，这和 MEC 开放、开源的宗旨背道而驰，也使得产品开发落地困难。
除了架构在应用场景方面，2015 年发布的ETSI GS MEC-IEG 004 规范列举了七个典型的应用场景。
- 企业分流：将用户面流量分流到企业网络。
- 车联网：MEC 分析车及路侧传感器的数据，将危险等试验敏感信息发送给周边车辆。
- 辅助敏感计算：MEC 提供高性能计算，执行时延敏感的数据处理，将结果反馈给端侧设备。
- 视频优化：在边缘部署无线分析应用，辅助 TCP 拥塞控制和码率适配。
- 物联网：MEC 应用聚合、分析设备产生的消息并及时产生决策。
- 增强现实：边缘应用快速处理用户位置和摄像头图像，给用户实时提供辅助信息。
- 视频流分析：在边缘对视频分析处理，降低视频采集设备的成本，减少发给核心网的流量。
上述应用场景体现了边缘计算应用本地化、内容区域化、计算边缘化的特点。实际上边缘计算的业务场景远不止这七个，XR、云游戏、智慧质检等 5G 新兴业务场景都对边缘计算有着强烈的诉求。
2. 公有云下沉技术路线
公有云下沉技术路线，核心是公有云服务在边缘侧的延申。国内云服务商，以阿里、腾讯、百度为例，依托强大的云生态和技术优势，将云计算能力延伸到边缘，打造云、边、端一体化的产品体系，着力于“边缘计算+X”模式的技术发展路线，依托丰富边缘云与边缘资源池形态发展边缘计算是他们的主要特征。
从IT 架构上看，边缘计算具有明显的按照业务时延和计算规模来确定的分层结构，分为”云”、”近场边缘”、”场站边缘”三部分，分别对应公有云/中心云、轻量化的边缘云、边缘资源池/边缘超融合/ 边缘网关等边缘设备。在 IT 框架下，如图 4 所示，云和边缘天然就是不可分割的有机整体，”云边端一体”的协同是目前共有云下沉是一种能够形成共识的技术方案。
云边端协同技术框架
边缘侧的基础设施由于其资源的轻量化特性，边缘云/资源池/ 节点场景需要不同的管理组件，实现与公有云/中心云的管理协同与资源协同。
在边缘云场景下，边缘侧部署完整轻量化的云平台底座，通过与中心云多云协同，实现边缘云的分布式算力部署与业务承载，代表产品有华为 IEC、阿里 ENS 等。在边缘资源池与边缘超融合场景下，边缘侧具备一定的管理与运维能力，通过建立与中心云的网络与管理，实现云上应用在边缘同构/异构设备与资源的管理，代表产品有华为 IES、H3C Magic Pod 等。另外对于边缘异构、单节点的设备，以云原生作为虚拟化平台的基础实现中心云及边缘侧的产品化，通过云边管控通道将轻量化云服务能力下沉到边缘，使海量边缘节点和边缘业务成为云体系的工作载体，从而完成业务、运维、生态的一体化，代表产品有华为 IEF、阿里 ACK@edge、H3C HES等。
通过公有云下沉技术，可以获得和云上一致的运营运维体验， 获得更好的隔离性和安全性并显著提高效率。
3. 混合云技术路线
我国三大运营商网络基础设施和云基础设施发展均衡，既可以通过网络云资源下沉发展边缘计算又可以通过公有云资源下沉发展边缘计算。但是，由于两朵云的技术框架有较大差异，需要不同的运维管理系统支撑，从而无法实现跨技术架构的云边协同管理。因此，需要网络云和公有云在架构上相互融合，形成一套统一的运营维护系统，支撑混合边缘云部署方式。
中国移动结合自身网络云和公有云资源优势提出边缘计算的融合技术架构，基于现有网络云和公有云资源从运营、管理、PaaS 平台和IaaS 底座四个方面推动形成融合的技术框架体系，实现多云协同管理、异构云的数据传递和能力协同，其技术框架如图所示。
边缘计算融合框架架构图
基于此框架，可以实现统一配置和管理，可以在多个环境（公有云、网络云）中以一致的方式交付和使用边缘计算服务，充分挖掘混合部署模式为用户带来的价值。
二、典型应用案例
跨域多厂区 5G MEC 专网商用部署案例
中国联通与华为联手打造的业界首个多厂区 5G+MEC 在大和热磁集团浙江、江苏厂区顺利落地。通过联通自研的统一运营平台实现业务在边缘 MEC 上快速部署，打造了全国首个 5G 跨省、跨域智慧园区，依托 5GC 公网专用，助力 toB 一朵云实现集约运营，使能业务快速上线。
大和热磁作为一家生产磁性流体密封圈、半导体等材料的供应商，在全国分布 30 个厂区，对于全国多园区的网络互联、统一管理、业务跨域复制有强烈诉求。为满足客户一期 5 个厂区 1200 台CNC 加工中心数据采集、5G AR 眼镜、5G AGV 及各厂区边缘实时反向控制等需求，中国联通打造的业界首个跨省市基于 5G SA+边缘计算的工业互联网专网项目在浙江、江苏顺利落地，5G 专网运营平台满足了客户跨地域专网管理的需求，通过多项目集中管理、多网元类型一点可视，填补了业内跨域专网管理的空白，实现全国多厂区的互联协同、网络统一管理。
解决现有的有线组网结构复杂，运维困难；产线柔性低，新增设备、车间建设部署慢；不同车间存在信息孤岛，无法支持跨系统操作问题；为了满足多厂区业务快速部署，中国联通与华为公司针对 5G+MEC 进行方案优化，联通MEC 提供云网融合一体化综合解决方案，为客户提供自服务、自管理能力，并建立全国一体化运维营支撑体系，形成全国一张网，使能业务一点开通、全国复制、统一管理。
针对大和热磁厂区物理距离远且园区跨省跨市的情况，分别在园区机房建设园区专享的 MEC 资源池，通过集约化的统一运营平台实现业务在边缘 MEC 上快速部署，多省多局址 MEC 业务同步交付上线，构筑全国第一张跨省跨域行业专网，实现厂区网络一体化、加工过程智能化、工厂操作标准化、工业设备数字化。
本次MEC 在多厂区场景的成功部署是 5G 边缘云技术特点与工业场景的无缝结合，满足了未来工厂对数据高效、实时全连接的高要求，切实解决工业生产中网络运维难、无线 WIFI 容量小及切换繁琐等瓶颈问题，极大地提升了工业生产效率、改善了离散型工业生产的流程及数据采集问题，实现AR 辅助维修、AGV 统一调度等工业场景。
大和热磁边缘计算解决方案架构图
中国联通打造的大和热磁跨域多厂区 5G 专网商用项目，优化了生产过程，提升了生产执行效率。试点完成后，将成为 5G 智能工厂的标杆项目，并成为全国 3C 行业、机加工行业实现 5G﹢智能化转型的示范，大大加快 5G 应用在垂直行业落地和推广的速度。
2. 5G 专线+专享 MEC 助力工业制造数字化转型案例
2022 年，在中国移动和华为等伙伴的支持下，宁德时代采用 5G 专线+专享MEC 部署方案建成全国覆盖面积最大的 5G 企业专网， 该企业专网拥有 7 套主备 UPF 和 6 条跨省专线，覆盖 8 大基地 40 多个厂区。
为应对制造工艺的日益复杂化和满足产品的高质量要求，宁德时代利用人工智能、先进分析和边缘/云计算的技术，在三年内实现了在生产每组电池耗时 1.7 秒的速度下仅有十亿分之一的缺陷率，同时将劳动生产率提高了 75%，将每年的能源消耗降低了 10%。在宁德时代未来数字化转型的过程中，包括边缘计算在内的 5G 通信技术可有效解决爆炸性数据流量增长、海量设备连接、不断涌现的低时延业务和应用场景的问题。
智能制造多园区全国一张网一朵云
本项目中，MEC 模式选择的是专享模式，即：UPF 入驻到企业园区，独立为企业园区服务，园区用户可以通过基站接入主锚点 UPF 再访问园区服务器，数据不出园区。部署独享式 MEC 为园区服务提供了 10~15ms 的极低时延，满足了可穿戴 AR 在“远程安装指南”， “仓储拣料辅助”，“复杂环境导航”等智能制造典型场景中对低时延大带宽的挑战。整套设备只承载宁德时代自有业务，提供了极高的安全性保障。
同时，专享模式可以允许宁德时代根据业务规划，快速对 MEC 设备进行无感扩容，而无需匹配运营商大网规划，满足扩容的时效性。本项目还采用了中国移动的 5G 专网运营平台，该平台可提供边缘计算资源、资源运行情况、应用运行情况的可视化信息，助力企业实现数字化运维和运营。
华为以 5G 专线+专享 MEC 方式帮助宁德时代建设全国一张 5G 专网，解决了全国多厂区业务互通诉求，入驻式极低延时延的 5G 网络满足了自动驾驶、自动仓储等需求，助力宁德时代成为工业制造数字化转型的标杆。
本文摘编自SDN/NFV/AI 标准与产业推进委员会发布的《2022边缘计算最佳实施白皮书》，全文下载：
2022边缘计算最佳实施白皮书
更多标准、白皮书、报告等高质量纯净资料下载，在文末扫码关注官方微信公众号“idtzed”，进入公众号菜单“治库”，或按自动回复发送引号内关键词。
