5G商用边缘计算行业分析报告.docx

1、5G商用边缘计算行业分析报告2019年5G商用边缘计算行业分析报告一、5G商用在即，边缘计算有望成为下一个风口 31、受益于5G商用提速，边缘计算热点频出，关注度续走高 32、边缘计算采用“云-边-端”架构，核心逻辑是中心资源下沉 4二、边缘计算和5G的关系 7三、边缘计算市场空间巨大，投资节奏可参照云计算产业链演进路径 85G商用临近，物联网技术和产业链逐步成熟，边缘计算有望成为下一个风口。Gartner调研数据显示，计划在2021年内将边缘计算纳入自身规划的企业达到84%。市场规模方面，据CB Insights预测，2023年全球边缘计算市场有望达到340亿美元。应用方向上，建议重点关注延

2、迟敏感、安全隐私要求较高、异构设备较多的场景，视频、无人驾驶、AR/VR、工业互联网和云游戏等应用场景有望率先落地。投资节奏上，边缘计算产业演进可参照云计算“基础设施及硬件-软件平台-应用服务”的发展路径。长期看，在云、AI技术和产业有深厚积累及前沿布局的平台型公司有望成为边缘计算浪潮最大受益者。短期看，相关基础设施及硬件厂商等将先行受益。同时，部分布局或转型较早的细分应用/服务厂商有望充分享受行业成长红利从而获取更多市场份额。5G首单落地，中移动租赁500基站，新一轮运营商资本开支上升周期开启，主设备商受益最为确定。1月30日，中国移动公布了2019年5G规模组网及应用示范工程无线主设备租赁

3、建设单一来源采购信息公告，将向五大设备商租赁500站5G基站。此次采购结果一定程度上反映了华为在5G产业链绝对领先的市场地位，但设备商最终市场格局在2020年5G规模商用后才能逐渐明确。同时，5G首单落地标志着由代际升级驱动的运营商新一轮资本开支周期正式开启。主设备商具有主导话语权，行业集中度高，在业绩和估值双轮驱动下，有望迎来“戴维斯双击”。一、5G商用在即，边缘计算有望成为下一个风口1、受益于5G商用提速，边缘计算热点频出，关注度续走高1月31日，美国运营商巨头Verizon宣布成功地在5G网络上对边缘计算进行了测试。测试在Verizon的休斯敦5G测试中心完成，测试人员将能够进行人脸识别

4、的平台软件部署在了靠近网络边缘的多接入边缘计算（Multi-access Edge Compute, MEC）设备上。通过对比，发现上述部署在边缘设备上的软件进行人脸识别的速度是部署在数据中心设备上的软件的两倍。此外，EdgeMicro、AT&T等公司也都在近期公布了其面向5G商用网络的边缘计算测试计划。Gartner于2017年12月发布的调研数据显示，计划在4年内将边缘计算纳入自身规划的企业达到了84%。去年10月份，Gartner还将边缘计算列入2019年十大战略科技发展趋势之一。事实上，近几年随着5G技术的进步和商用进程的推进，边缘计算得到的关注度越来越高。作为一种运算架构，边缘计算的

5、产生是为了解决万物互联背景下集中式运算架构中带宽和延迟两大瓶颈问题。集中式运算架构的代表为云计算，传统的云计算模型为“云-网-端”三级架构。在这种模型中，云上集中了几乎全部的计算资源与存储资源，而网作为只起到传输数据作用的中间层，实际上成为制约物联网在众多场景中落地的瓶颈。这是因为，在万物互联的趋势下，网络带宽的增长速度远低于连网设备及用户数据的增长速度。据IHS预测，至2020年全球物联网设备数将达到307亿台，相当于人均4台物联网设备；至2025年，全球物联网设备数将达到754亿台。另据IDC预测，全球物联网数据总量将从2018年的33ZB（zettabytes）增长至2025年的175Z

6、B，年均复合增长率达61%；与此同时，热数据（实时数据）占总数据的百分比也将从2018年的不足5%提高到30%左右。此外，IDC的统计数据显示，2020年超过50%的数据需要在网络边缘侧分析与处理。一边是急剧提高的物联网设备数和数据总量带来的复杂网络环境和巨量计算的需求，另一边是增长远逊于需求的网络带宽和集中式计算能力，在这种背景下，产学界对下沉云的计算能力做了诸多探索，在此过程中边缘计算应运而生。2、边缘计算采用“云-边-端”架构，核心逻辑是中心资源下沉边缘计算从上至下可分为中心云、边缘网络和终端设备三级，其中中心云由集中式的数据中心和核心网构成，提供最密集的IT资源，同时是整个计算网络的总

7、协调中心；边缘网络是指从中心云到终端设备这一路径上的所有IT资源，包括计算资源、存储资源和网络资源；终端设备并非孤立运行，而有可能作为边缘计算的一部分被边缘网络调度以提供相应的IT资源。可以看出，与云计算相比，边缘计算架构的核心逻辑是中心资源下沉。根据State of the Edge报告，我们认为可以从以下四个基本原则出发认识和理解边缘计算的网络架构：1）“边缘”是一个位置概念，而不是指一个具象的实物；2）我们真正关心的“边缘”是“最后一公里”网络的边缘；3）这个“边缘”包括两部分，即“基础设施边缘”和“设备边缘”。4）计算同时存在于上述两个边缘上，且与中心云协同。State of the

8、Edge将边缘网络的“最后一公里”位于运营商（或服务提供商）一侧的IT资源定义为基础设施边缘层，而将位于设备一侧的IT资源为设备边缘层。基础设施边缘层按照离终端用户的距离又可以划分为“接入边缘层”与“聚合边缘层”，其中接入边缘层距离终端用户及其设备更近，其功能是直接参与复杂任务应用负载的处理；聚合边缘层距离终端用户机器设备更远，但更接近中心云，其主要功能有两个：一是作为中间节点起到连接中央数据中心和边缘数据中心的作用，二是汇聚数据以处理跨接入边缘层的复杂计算任务。我们以行驶中的无人驾驶汽车为例说明上述边缘计算网络架构中接入边缘层与聚合边缘层的作用。假设构成接入边缘层的边缘数据中心以间隔10公里

9、左右的距离分布，由于无人驾驶汽车在行驶时使用的绝大部分实时数据的有效范围都在10公里以内，因此这些数据仅在接入边缘层就可以完成处理，因而无需再向上传输。当无人驾驶汽车需要跨接入边缘层的数据时（如获取前方100公里以内的实时路况以完成路线规划），则需要汇聚边缘层介入才能完成。如果涉及范围更广、更复杂的服务请求，则甚至有可能需要提交到中心云才能完成。从上述架构中可以看出，边缘计算与云计算并不对立，实际上前者是后者的延伸与扩展。虽然一部分计算请求（主要是敏感延迟的请求）可以在靠近用户侧的边缘节点上完成从而可以有效地降低网络延迟、提高服务的响应速度，但是边缘节点的计算能力普遍较中心节点相差很远，因而并

10、非所有计算请求均能在边缘节点上完成。通过将边缘计算与云计算相结合（即“边云协同”），使边缘节点聚焦于实时、短周期的数据处理，而中心节点聚焦于非实时、长周期的数据处理（以防止边缘节点计算饱和），如此一来可以极大地缓解网络带宽与数据中心压力，同时增强服务请求的响应能力。二、边缘计算和5G的关系后者是前者大规模部署的重要推力，前者是后者成功商用的关键。首先需要说明的是，边缘计算并不依存5G技术而存在。边缘计算的诞生最早可追溯到1999年CDN的出现（CDN技术的核心是在网络边缘服务器上进行内容缓存，然后根据一定的算法将用户请求指向离用户请求最近的流媒体服务器上，以此提高服务请求响应速度，是最早的边缘

11、计算形态）。边缘计算响应服务请求的速度取决于三个方面：1）用户与边缘节点的通信速度；2）边缘节点的密度（决定了计算能力）；3）边缘节点与中心节点、边缘节点与边缘节点之间的通信（以完成服务请求的切割与迁移、全局负载均衡等）速度。5G与4G相比，无论是网络带宽还是连接密度都提高了至少一个量级，因而将对边缘计算的大规模部署起到巨大的推动作用。而站在5G的角度，三大应用场景即增强移动宽带（eMBB）、海量机器类通信（mMTC）及超可靠低时延通信（uRLLC）依靠目前高位置部署的核心网后端的云计算中心暂无法实现，而边缘计算架构恰好契合所有需求，因而是5G成功商用的关键。正是由于边缘计算与5G存在着相互助

12、力的关系，通信运营商才成为边缘计算市场最积极的参与者之一。三、边缘计算市场空间巨大，投资节奏可参照云计算产业链演进路径据CB Insights预测，至2023年，全球边缘计算市场规模有望达到340亿美元。节奏上，由于边缘计算整体架构与云计算类似，我们认为可参照云计算“基础设施及硬件-软件平台-应用服务”的投资节奏。当前，国内边缘计算的发展处于早期阶段，配套基础设施及硬件尚不完善，以阿里为首的云计算巨头推出的边缘计算平台尚未大规模普及，相关应用及服务提供商仍以初创公司为主，因此现阶段建议重点关注产业链上游的相关基础设施及硬件厂商。应用方向上，重点关注延迟敏感、安全隐私要求较高、异构设备较多的场景

13、。增强现实、虚拟现实、自动驾驶、无人驾驶、公共安防、应急救援等场景，因为数据产生量大且对数据处理的实时性要求极高，因而无法忍受数据从端到云的往返传输造成的网络时延，因此必须引入边缘节点作为主要的服务提供方以提高服务请求响应速度；智慧交通、智慧城市等场景中存在大量相互独立、分散且异构的物联网设备，在传统云计算结构下，这些异构的设备大都只能起到数据收集作用，而边缘计算将这些设备抽象成统一的资源进行管理和调配，从而可以提高资源的使用效率；另外像智能家居、工业物联网场景对数据安全和隐私要求较高的场景中，用户不愿意将数据上传到云上处理，而边缘计算可以将计算请求推送到家庭或者工业内部网关的边缘节点处理，从

14、而降低了敏感信息外泄的可能性。根据IHS Markit的调查，视频、无人驾驶、AR/VR、工业互联网和游戏等领域是最受关注的应用场景。近期跟电子游戏相关的边缘计算测试案例较多，凸显出当前边缘计算的应用动向。据The Verge 1月11日的报道，美国电信运营商Verizon正在进行游戏流媒体服务项目Verizon Game的测试。目前，Verizon Game已经上线了包括多款时下最热门的大型在线游戏在内的共135款游戏，支持在Nvidia Sheild机顶盒上运行，并计划支持在安卓智能机上运行。Verizon Game采用的是云游戏服务模式，通过将5G与边缘计算组合，可以使得高质量的游戏能够

15、在普通终端上运行。除了Verizon之外，包括微软、谷歌及亚马逊在内的诸多巨头也都在布局游戏流媒体服务。国内方面，顺网科技于去年7月发布了“顺网云”。这是一个基于边缘计算开发的云产品，据公开资料已经面向300多家网吧提供了更高带宽与更低时延的云服务，使得在网吧用户可以获得更好的游戏体验。市场格局上，七大类市场玩家积极布局跑马圈地，边缘计算产业链加速成熟。目前，边缘计算市场主要包括七大类玩家：1）硬件设备厂商，如服务器厂商、通信设备厂商、工业设备厂商等，致力于推出边缘计算基础硬件和设备；2）ICT基础设施厂商,如数据中心运营商、铁塔公司等，重点布局方向是数据中心以及铁塔与边缘计算的融合；3）电信

16、运营商，为边缘计算市场最积极的玩家者之一，以网络优化以及5G商用为主要目的，当前均在积极探索将靠近用户的边缘机房进行数据中心化改造以承载边缘计算服务；4）芯片厂商，致力于核心组件边缘计算芯片的研发和大规模商用；5）云计算公司，也是整个市场上最积极的玩家之一，尤其是巨头公司近几年布局相当频繁。如亚马逊推出了可以让AWS无缝扩展到设备上的Greengrass，微软推出了混合云解决方案AzureStack以及可视化开发工具包Azure IoT Edge，Google推出了将机器学习带到边缘设备上的Google Edge TPU芯片以及Cloud IoT Edge平台，阿里云推出了Link Edge云端边缘计算平台等；6）专业产品/服务提供商，如各行业的应用服务商，致力于结合边缘计算对其产品或服务进行升级；7）相关组织，如产业联盟、开源社区等，致力于边缘计算相关标准和框架的制定以及理论发展引导。结合5G商用、物联网技术逐渐成熟的大背景，ICT领域巨