边缘计算定义业务新引擎-边缘典型场景数据价值洞察

本报告版权属于编写单位，并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本调查报告文字或者观点的，应注明来源。违反上述声明者，将追究其相关法律责任。边缘计算部署在更靠近最终用户和数据源头的位置，满足集中式数据中心所不能覆盖的低响应时延、敏捷部署、成本控制等业务场景需求。自边缘计算概念提出以来，其技术的广度和深度不断探索扩展，在一众主流行业中引发了创新实践浪潮。本报告以《边缘计算定义业务新引擎——边缘典型场景数据价值洞察》为题，深入剖析边缘计算在技术演进、生态建设、应用场景等方面的最新发展和趋势，为边缘计算相关领域下一阶段的发展提供参考。版权声明前 言目 录Contents一、边缘计算发展态势 01 二、边缘计算应用现状与挑战 02 四、生态建设 08 五、边缘典型场景及价值分析 11 六、未来展望 23 三、边缘计算技术演进 04 （一）政策牵引 01（二）市场驱动 01（一）边缘计算应用现状 02（二）边缘计算面临挑战 03（一）开源框架 08（二）合作伙伴 09（一）制造 11（二）医疗 13（三）能源 15（四）零售 17（五）金融 19（六）物流 21（一）边缘计算技术演进 04（二）最新技术主张 051. 利用 AI：智能化的边缘分析与洞察 052. 简化边缘：现代化的边缘架构与运营 063. 保护边缘：强化的网络安全与合规性 07边缘计算发展态势0101边缘计算相比于集中式云计算，更靠近用户业务数据源头侧，在低时延、低带宽成本、弹性敏捷部署等方面更加贴合业务场景需求，因此，在近年来备受产业界关注。全球范围内，边缘计算相关推进战略政策不断出台，牵引边缘产业广泛扩张，同时，边缘侧市场需求层出不穷，推动行业应用在边缘稳步实践，政策牵引和市场驱动双重作用下，边缘计算产业连续多年呈现扩张态势。政策牵引市场驱动12全球主要发达国家布局边缘计算战略体系。2024 年 2 月，美国发布新一版《关键和新兴技术清单》，清单可以为美国政府和联邦机构指示有助于提升美国技术竞争力和国家安全的具体领域，2024 版清单中，先进计算领域包含了边缘计算与设备技术，指示边缘计算已成为重要技术方向并将获得更高优先级的发展顺序。2023年 3 月，欧盟委员会通过《2023-2024 年数字欧洲工作计划》，以阐述未来几年关键信息技术的重点政策，其中提到将继续开展端到云服务方面的研究及相关基础设施建设，并以端到云服务及相关基础设施建设为基础，扩大其适用范围，从各个方面投入资源引导云边端建设和应用。国内政策高密度出台牵引边缘计算深化应用。2023 年 12 月，发改委等六部门印发《深入实施“东数西算”工程 加快构建全国一体化算力网的实施意见》，政策支持探索开展城市算力网建设，实现国家枢纽节点算力资源与城市算力需求高效供需匹配”，为边缘算力建设提出计划指导。2023 年 10 月，工信部等六部门联合发布《算力基础设施高质量发展行动计划》，提出要加快边缘算力建设，支撑工业制造、金融交易、智能电网、云游戏等低时延业务应用，引导边缘计算与行业场景深度融合发展。随着企业 IT 建设逐渐完善和数字化转型逐渐加速深化，越来越多的场景化算力需求持续提出，传统集中式的数据中心难以满足特定行业和场景需求。边缘计算和云边协同将集中式算力资源下沉到边缘场景，解决了集中式云和数据中心在网络、数据传输、算力供给、设备运维方面的瓶颈问题，因此在众多行业中广泛应用。边缘计算市场连续多年保持增长态势。以中国市场为例，根据 IDC 最新发布的《中国半年度边缘计算市场 (2023全年 ) 跟踪》报告数据，2023 年中国边缘计算服务器市场继续保持稳步上升，同比增长 29.1%。IDC 认为，边缘计算技术在公共事业的智能化改造过程中正在发挥关键作用，边缘计算不断“下沉”也进一步促进边缘服务器的技术迭代和稳步发展。0102来源：IDC 中国，2024 年 4 月边缘计算应用现状与挑战0202边缘计算应用现状1随着物联网、AI、5G 等技术的快速发展和规模化应用，边端侧的连接和数据正在呈指数级增长，数据类型、数据生产和消费速度都在持续增加，因此各类场景对于计算服务的低时延、低成本要求逐渐提升。边缘计算能够在一定程度上解决集中式数据中心的响应时间长、带宽成本高等问题，一方面，作为集中式算力供给的延伸在云系统中协同运作，实现云边协同从而为企业带来创新价值；另一方面，边缘计算能够独立于云计算开辟出边缘原生的使用方式，尤其是在制造、交通、能源等传统行业，边缘计算能够将计算能力扩展至离数据生产、处理最近的源头侧，有效提升系统运行效率，优化用户体验。根据中国信通院数据显示，边缘计算在工业、音视频、政务、云游戏、金融等行业广泛应用。工业政务交通音视频零售能源金融云游戏物流来源：中国信通院，2024 年 8 月边缘计算面临挑战2将业务从集中式数据中心扩展到边缘侧直接处理，带来许多优势的同时也充满了独特的挑战，作为服务供应商需要直面以下挑战才能使得边缘场景下的业务部署和运行取得理想效果。边缘计算的真正价值在于其能够即时处理数据的能力，决策和行动需要在极短时间内执行。系统为了获得实时的洞察和决策，数据的获取、排序和处理速度必须超越传统场景。然而，当前数据从海量边缘设备汇聚和整合的过程往往耗时过长，且成本高昂，庞大的数据流直接传输至云或数据中心不仅会增加响应时间、引入不必要的延迟，还会减缓执行速度，从而对效率和生产力造成负面影响。因此，持续优化响应时延是边缘计算面临的一大挑战。边缘节点位置分散，数量众多，数据交互数量随节点规模扩展而激增，边缘系统的数据同步成为一项紧迫任务。边缘相关的技术快速 发展，也将推动边缘节点更加靠近真正的终端用户侧 ( 数据产生的地方 )，随着规模增长和位置下沉，边缘计算系统的管理和使用面临巨大挑战。新的技术趋势和应用场景要求边缘系统具备更强的处理能力和更高的扩展性，但物理空间的局限性又为边缘设备的部署带来了一定的困难，例如，在诸如壁橱、户外箱体、交通工具以及其他空间受限的环境中安装集高性能和轻便型于一身的边缘设备，构建易于扩展且易于部署的边缘基础设施及系统显得至关重要。响应时延规模扩展03随着数据安全法规逐步完善和潜在的安全漏洞不断涌现，产生在边缘节点的数据在存储、访问和传输过程中，安全保护变得愈发重要，而许多边缘位置的安全防护措施不足，这使得边缘安全漏洞成为网络攻击中极具吸引力的目标。同时，数据治理在企业防火墙之外也面临着诸多挑战，去中心化的数据中心和云环境，可能会引入数据治理难题。因此，为数据的收集、分析和处理提供安全的边缘环境成为一个必须执行的任务。数据安全据最新调查显示，尽管大家都认可将边缘解决方案作为业务发展的重点，但很多公司又缺乏快速完善边缘部署及管理所需的专业 IT 人员及管理方法，运营技术（OT）与 IT 基础设施之间的鸿沟可能会妨碍边缘计算的成功应用。因此，IT 团队需要