通信界訊 5G和邊緣計(jì)算間是相互促進(jìn)、彼此成就的關(guān)系。5G的商用化進(jìn)程推動(dòng)了邊緣計(jì)算技術(shù)的快速落地，同時(shí)，邊緣計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用又大大促進(jìn)了5G網(wǎng)絡(luò)更快、更好地發(fā)展。
根據(jù)業(yè)務(wù)的訴求不同，MEC的應(yīng)用場(chǎng)景可以分成兩大類：
第一類，是面向2B的業(yè)務(wù)，比如像精密制造、工業(yè)控制、園內(nèi)的視頻監(jiān)控和管理等，其典型的業(yè)務(wù)需求是數(shù)據(jù)不能出場(chǎng)、高可靠的工業(yè)組網(wǎng)、超高的上行帶寬、超低時(shí)延、超強(qiáng)算力和專網(wǎng)管理等。
第二類，是面向2B2C的業(yè)務(wù)，主要是OTT應(yīng)用服務(wù)商業(yè)務(wù)為主，比如，車聯(lián)網(wǎng)、AR/VR/云游戲等，這類業(yè)務(wù)的需求是廣覆蓋、有QoS保障的連接、邊云密切協(xié)同和超高的移動(dòng)性等。
下面分析幾種典型的5G業(yè)務(wù)中MEC設(shè)備的功能需求及其可能的部署位置。
1、智慧工廠該場(chǎng)景下MEC設(shè)備要解決的問題是：接入的設(shè)備多，而且大部分設(shè)備的數(shù)據(jù)是視頻數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量非常大，比如，安防機(jī)器人、做質(zhì)量檢測(cè)的機(jī)器視覺、人臉識(shí)別閘機(jī)、AR/VR眼鏡等；數(shù)據(jù)處理要求時(shí)延低，特別是機(jī)床操控；數(shù)據(jù)有隱私需求，需本地處理，不能出園區(qū)；有固定不動(dòng)的設(shè)備，也有高速移動(dòng)的設(shè)備。
針對(duì)以上場(chǎng)景，一般會(huì)考慮構(gòu)建一個(gè)5G專網(wǎng)，支持大帶寬、低時(shí)延特性，以滿足大規(guī)模AGV組網(wǎng)調(diào)度的需求。除了支持5G連接，保證移動(dòng)性設(shè)備的接入外，還要支持光纖接入和WiFi接入。MEC平臺(tái)上需要集成AGV視覺導(dǎo)航系統(tǒng)、工業(yè)數(shù)據(jù)采集、AR遠(yuǎn)程專家指導(dǎo)、機(jī)器視覺質(zhì)量檢測(cè)等多種應(yīng)用，實(shí)時(shí)地對(duì)接入的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析，以實(shí)現(xiàn)低時(shí)延的自動(dòng)化控制。
智慧工廠場(chǎng)景中的MEC平臺(tái)通常會(huì)就近與專網(wǎng)中的5G基站合設(shè)。
2、云游戲、AR/VR這三種業(yè)務(wù)的共同點(diǎn)就是都需要極大的傳輸帶寬，用于交互很多視頻的內(nèi)容，時(shí)延越低，用戶的體驗(yàn)會(huì)越好；不同點(diǎn)在于時(shí)延要求有所不同，業(yè)務(wù)發(fā)生的場(chǎng)所不同，客戶群也有所不同。
對(duì)這三種業(yè)務(wù)而言，如果能夠采用邊緣計(jì)算技術(shù)，把計(jì)算和渲染的能力遷移到邊緣云的位置，相比云計(jì)算來說，一方面能夠大大降低時(shí)延，提升用戶體驗(yàn)；另一方面，能大大減低對(duì)終端的性能要求，終端的重量、成本下降，能夠向輕便型轉(zhuǎn)變，這樣客戶的接受程度也會(huì)提升，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
對(duì)于云游戲，如果是在公有云的服務(wù)器上運(yùn)行，服務(wù)器渲染完成后的游戲畫面通過網(wǎng)絡(luò)再傳送給用戶的話，玩家會(huì)直接感受到從指令輸入到畫面更新延遲較高，游戲體驗(yàn)差。如果將云游戲從公有云遷移到靠近玩家的邊緣云，在本地進(jìn)行渲染，縮短傳輸距離，時(shí)延能夠降到20ms以內(nèi)，顯著提升用戶體驗(yàn)，同時(shí)還能節(jié)省邊緣云到5G核心網(wǎng)的回傳帶寬。
云游戲?qū)儆?C業(yè)務(wù)，而且對(duì)時(shí)延的要求不是太高，因此，MEC服務(wù)器可以部署在地市核心機(jī)房，這樣在兼顧到更多客戶的情況下，既提升業(yè)務(wù)性能，又能夠降低運(yùn)維成本。
對(duì)于AR，現(xiàn)有的解決方案中，用戶需先下載安裝巨大的APP來進(jìn)行AR的體驗(yàn)，手機(jī)的內(nèi)存、電量和存儲(chǔ)容量也限制了AR的發(fā)展。MEC平臺(tái)能夠通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)來確定用戶的位置，然后利用就近的、本地的AR服務(wù)器，提供實(shí)時(shí)的AR內(nèi)容匹配計(jì)算和推送，以實(shí)現(xiàn)本地實(shí)景和AR內(nèi)容頻道實(shí)時(shí)聚合，這樣就能帶給客戶全新的獨(dú)特用戶體驗(yàn)。
對(duì)于VR業(yè)務(wù)，以賽事直播為例，如果在場(chǎng)館內(nèi)部署MEC平臺(tái)，在本地緩存全景攝像頭所拍攝的視頻，供球迷通過VR設(shè)備來快速回看，就能體驗(yàn)到在VIP位置的觀看效果。通過在本地部署的MEC，大大地降低時(shí)延以避免眩暈感，并減少對(duì)回傳資源的消耗。
AR/VR通常都是2B2C業(yè)務(wù)，區(qū)域性比較強(qiáng)，而且對(duì)時(shí)延要求很高。因此，一般建議在業(yè)務(wù)區(qū)域內(nèi)部署MEC平臺(tái)，就近進(jìn)行業(yè)務(wù)分流和處理。
3、自動(dòng)駕駛自動(dòng)駕駛首先對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬有著苛刻的要求，如果把車輛遇到的所有信息都傳輸?shù)皆贫颂幚�，至少需要超過 100Mbit/s 才能滿足要求；其次，車輛在高速行駛中，對(duì)于時(shí)延的要求也極高，必須保持在 1 ms~10ms 之間。
要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，有幾個(gè)問題必須依靠邊緣計(jì)算平臺(tái)才能解決：1）單車、路側(cè)單元與應(yīng)用平臺(tái)等之間交互時(shí)延過大，無法及時(shí)獲取、處理以及決策信息，無法滿足自動(dòng)駕駛對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性的需求。
2）單車以及周邊交通單元感知能力不足，無法對(duì)于超過視距范圍事件準(zhǔn)確感知和信息同步，無法全局掌握區(qū)域交通信息，運(yùn)行范圍及車路協(xié)同一體化受限。
3）汽車故障管理也是制約自動(dòng)駕駛從實(shí)驗(yàn)室走向商用的重要因素之一，需要進(jìn)行及時(shí)人工干預(yù)，預(yù)防事故發(fā)生，保障自動(dòng)駕駛安全性等。
而MEC平臺(tái)分布式特征則能夠很好地解決海量數(shù)據(jù)處理、海量終端連接以及高速移動(dòng)切換等問題。MEC平臺(tái)還能及時(shí)接受路側(cè)單元上報(bào)的路側(cè)信息，并推送至鄰近的車輛，實(shí)現(xiàn)本地分流和無縫切換，保障更好地支持視線盲區(qū)的預(yù)警業(yè)務(wù)。另外，車載部分計(jì)算分析系統(tǒng)上移至 MEC 邊緣云，能夠有效降低智能車輛改造成本，提速無人駕駛商業(yè)化步伐，并預(yù)留開放接口，為所有車聯(lián)網(wǎng)終端提供遠(yuǎn)程故障管理服務(wù)。
由于自動(dòng)駕駛的復(fù)雜性，它對(duì)帶寬、時(shí)延、移動(dòng)性的要求都特別地高，所以，針對(duì)自動(dòng)駕駛來部署邊緣計(jì)算設(shè)備時(shí)，也會(huì)相對(duì)復(fù)雜，考慮的因素比其他業(yè)務(wù)更多一些。
首先，MEC平臺(tái)應(yīng)盡量靠近終端接入側(cè)，一般會(huì)在路側(cè)部署邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)，獲取車輛周邊的全面路況交通信息，并進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理，對(duì)于有安全隱患的車輛發(fā)出警示信號(hào)，輔助車輛安全駕駛。其次，要實(shí)施更全面的車輛控制和故障管理等功能，平臺(tái)的功能和性能要求也會(huì)很高，路側(cè)部署的邊緣節(jié)點(diǎn)通常不能滿足要求，此時(shí)，需要在基站側(cè)再部署計(jì)算能力高的MEC服務(wù)器。
由于涉及到高速移動(dòng)，車載終端必須采用5G接入方式才能滿足業(yè)務(wù)連續(xù)性的要求。3GPP針對(duì)這種場(chǎng)景也進(jìn)行了專門的規(guī)定，在切換發(fā)生時(shí)，通過雙連接的方式，以保證高速移動(dòng)情況下業(yè)務(wù)的連續(xù)性。
4、安防行業(yè)由于國家一批大型項(xiàng)目的推動(dòng)，安防是AI最早落地的領(lǐng)域。安防的AI化過程中，已經(jīng)經(jīng)歷了從云計(jì)算到云邊協(xié)同的階段，甚至已經(jīng)在向邊網(wǎng)融合的方向發(fā)展�，F(xiàn)在很多的攝像頭，包括家用的攝像頭，都已經(jīng)有人臉識(shí)別、語音識(shí)別和行為識(shí)別功能，這就是一種典型的邊緣節(jié)點(diǎn)；而視頻監(jiān)控一體機(jī)、人臉識(shí)別盒子、NVR存儲(chǔ)設(shè)備等，計(jì)算能力就更強(qiáng)一些，可以屬于邊緣云計(jì)算；云計(jì)算中心的應(yīng)用平臺(tái)的功能和性能更強(qiáng)大，通常都是具有超大運(yùn)算能力的GPU服務(wù)器。
安防和MEC的結(jié)合應(yīng)用，其實(shí)更多是由于移動(dòng)化的巡檢設(shè)備的出現(xiàn)而需要考慮的，像巡檢無人機(jī)等。如果要實(shí)時(shí)傳輸監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，這些設(shè)備所需的回傳帶寬要求也是非常高的。但是，在監(jiān)控過程中，大部分畫面其實(shí)是靜止不動(dòng)的，沒有必要上傳所有的數(shù)據(jù)，這時(shí)就可以通過就近部署MEC平臺(tái)，對(duì)采集到的視頻內(nèi)容進(jìn)行預(yù)分析處理，只上傳有變化、有價(jià)值的畫面，大部分價(jià)值不高的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)就存在本地的存儲(chǔ)服務(wù)器中，這樣就能夠大大地節(jié)省傳輸資源。
5、案例分析 在應(yīng)用的最后，以一個(gè)實(shí)時(shí)無人機(jī)檢測(cè)的項(xiàng)目為例，說明未來邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈將會(huì)是多方合作的發(fā)展模式。該項(xiàng)目由微軟Azure提供邊緣云服務(wù)，AT&T提供5G網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)，軟件公司Vorpal提供的是與無人機(jī)相關(guān)的檢測(cè)定位應(yīng)用程序，該程序是運(yùn)行在Azure的云服務(wù)器上，無人機(jī)提供的信息可以供執(zhí)法機(jī)構(gòu)或者機(jī)場(chǎng)使用。
通過這個(gè)案例，可以看到邊緣計(jì)算應(yīng)用中的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：
必須要有邊緣計(jì)算才能降低5G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的時(shí)延，提升用戶體驗(yàn)；僅有云服務(wù)提供商，無法提供廣闊的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，業(yè)務(wù)無法開展；電信運(yùn)營商要想超越管道角色也很難，需要努力挖掘產(chǎn)業(yè)鏈上的機(jī)會(huì)。（本文作者為中國信息通信研究院泰爾終端實(shí)驗(yàn)室高級(jí)工程師）
