5G結(jié)合邊緣計(jì)算在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的商用思考

（新疆金牛能源物聯(lián)網(wǎng)科技股份有限公司，新疆 克拉瑪依 834008）

1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需要邊緣計(jì)算

現(xiàn)在在國(guó)外各個(gè)發(fā)達(dá)地區(qū)都已經(jīng)開(kāi)始實(shí)行“再工業(yè)化”戰(zhàn)略，如工業(yè)4.0（德國(guó)）、先進(jìn)制造業(yè)戰(zhàn)略（美國(guó)）、互聯(lián)工業(yè)（日本）等等，可以看出這些國(guó)家的工業(yè)化已經(jīng)逐步將互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)相融合，將兩者的統(tǒng)一發(fā)展視為未來(lái)的重要內(nèi)容。可以說(shuō)，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展是決定一個(gè)國(guó)家“再工業(yè)化”戰(zhàn)略成敗的關(guān)鍵。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是以物聯(lián)網(wǎng)作為依托，也是是它的主要特征。Gartner及IDC公司曾經(jīng)做出預(yù)測(cè)，截止到2020年底，世界范圍內(nèi)約有500億的傳感器與終端聯(lián)網(wǎng)，其中超過(guò)半數(shù)的終端和物聯(lián)網(wǎng)都會(huì)被網(wǎng)絡(luò)帶寬影響，甚至是閑置，約有2/5的信息需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)計(jì)算分析與保存，這些數(shù)據(jù)到2025年則預(yù)計(jì)會(huì)超過(guò)75%[1]。

所以，邊緣計(jì)算會(huì)變成一個(gè)迅速增加且市場(chǎng)潛力較大的新型領(lǐng)域。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的另一個(gè)關(guān)鍵特點(diǎn)即個(gè)性化，不同公司的設(shè)施、流程、方法、渠道、管理模式、商業(yè)形式、供應(yīng)鏈等均不同。這個(gè)特征在離散型制造公司中顯得非常明顯：各公司的物料、商品以及設(shè)備很多，制造與管理環(huán)節(jié)形成的信息多、實(shí)時(shí)信息處理時(shí)延標(biāo)準(zhǔn)高、信息維護(hù)任務(wù)量大、質(zhì)量控制困難，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議多種異構(gòu)、很難相互聯(lián)通，制造設(shè)備的穩(wěn)定性與預(yù)測(cè)性維護(hù)、信息的安全性很難得到良好保障。邊緣計(jì)算存在地提升當(dāng)?shù)厮懔?、減少處理時(shí)延、下降帶寬要求與保障信息安全等性能，剛好滿足了工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的這些要求。所以，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展急需邊緣計(jì)算系統(tǒng)的融入[2]。

2 5G邊緣計(jì)算價(jià)值思考

現(xiàn)階段的關(guān)于互聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值鏈仍然集中體現(xiàn)在應(yīng)用于服務(wù)，這些方面也是互聯(lián)網(wǎng)公司的主要優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域，他們可以采用集中運(yùn)作的方式，上線后可進(jìn)行全網(wǎng)推廣，工作效率高，可以降低成本。原來(lái)的運(yùn)營(yíng)商會(huì)選擇屬地化經(jīng)營(yíng)方式，想要在全國(guó)推廣一個(gè)業(yè)務(wù)，需要在完成計(jì)劃后通過(guò)省、市、鄉(xiāng)、縣不同的層級(jí)進(jìn)行傳到，工作效率自然下降。盡管運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)提供了相對(duì)應(yīng)的由接入只網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)，但是多事管道，收入價(jià)值十分不理想。

5G已邁向商用時(shí)期，其核心網(wǎng)的客戶面與控制面完全分開(kāi)，UPF沉降且和MEC結(jié)合，分布在網(wǎng)絡(luò)連接側(cè)、當(dāng)?shù)貍?cè)、匯聚側(cè)。5G邊緣計(jì)算的突出優(yōu)勢(shì)是能夠明顯降低網(wǎng)絡(luò)傳送延時(shí)與骨干網(wǎng)的寬帶壓力，對(duì)于提高信息安全有重要作用，這一點(diǎn)可以讓面向客戶的內(nèi)容和服務(wù)更加滿足于運(yùn)營(yíng)的要求。也正因如此，5G邊緣計(jì)算能夠讓運(yùn)營(yíng)商來(lái)拓展2B市場(chǎng)，對(duì)于工業(yè)智能化、智慧交通、智能電力等領(lǐng)域而言，5G邊緣計(jì)算的運(yùn)用可以發(fā)揮屬地化運(yùn)營(yíng)的效果，將本地的基站與機(jī)房租給運(yùn)營(yíng)商，獲得新的利潤(rùn)來(lái)源。還可以在客戶側(cè)為公司用戶提供服務(wù)，如常見(jiàn)的車(chē)聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程管理、視頻監(jiān)控等，這些都是低延時(shí)、高寬帶、強(qiáng)計(jì)算的服工作，以此來(lái)提高自身在價(jià)值鏈中的地位，還能夠以此創(chuàng)建合作伙伴網(wǎng)絡(luò)與生態(tài)網(wǎng)絡(luò)[3]。

所以，5G邊緣計(jì)算針對(duì)運(yùn)營(yíng)商作用顯著。針對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)公司來(lái)說(shuō)，5G邊緣計(jì)算的功能是處理廠區(qū)原本W(wǎng)i-Fi網(wǎng)絡(luò)防干擾性能差的情況，而且防止安裝有線網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用高、困難、工期長(zhǎng)等情況，讓用戶網(wǎng)絡(luò)如同Wi-Fi那樣便捷、如有線網(wǎng)絡(luò)那樣穩(wěn)固。此外，5G邊緣計(jì)算還具有低延時(shí)、兼容多協(xié)議、高寬帶以及強(qiáng)安全的又是，能夠使用工業(yè)公司生產(chǎn)時(shí)對(duì)及時(shí)、兼容、安全及可靠的要求，這對(duì)于降低整體的運(yùn)營(yíng)成本，提高利潤(rùn)有重要作用。也正因如此，5G邊緣計(jì)的商用前景十分理想[4]。

3 5G邊緣計(jì)算的商業(yè)形式分析

近幾年，5G與物聯(lián)網(wǎng)越來(lái)越先進(jìn)，智能終端產(chǎn)品日益廣泛，網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)信息出現(xiàn)爆發(fā)式增加，這些因素明顯加快了邊緣計(jì)算的進(jìn)展。經(jīng)營(yíng)商踴躍投身其中，各種科技研究、檢測(cè)、建設(shè)活動(dòng)陸續(xù)開(kāi)展，其商業(yè)形式的探究也被提到日程中。其目標(biāo)用戶著重關(guān)注的要點(diǎn)最少涉及如下幾大領(lǐng)域：節(jié)約帶寬費(fèi)用（像建材設(shè)施、包裝工具等）、對(duì)當(dāng)?shù)匦畔⒂懈咚懔?biāo)準(zhǔn)（像水治理、生態(tài)監(jiān)控等）、對(duì)信息處理時(shí)延較大（像軌道交通以及石化等），或者對(duì)數(shù)據(jù)安全有強(qiáng)烈要求（如制藥、能源等）。由商業(yè)模式方面考慮，因?yàn)?G邊緣計(jì)算結(jié)構(gòu)和部署形態(tài)豐富（以工控機(jī)、邊緣管理器、邊緣網(wǎng)關(guān)或是高質(zhì)量服務(wù)器等外形分布）、部署部位很多（在公司生產(chǎn)場(chǎng)地、園區(qū)、經(jīng)營(yíng)商連接網(wǎng)、當(dāng)?shù)貦C(jī)房或是省市縣聚集點(diǎn)等）、投建形式較多（公司自建、代建、買(mǎi)斷和租賃等）、運(yùn)用場(chǎng)景與要求較多，所以5G邊緣計(jì)算商業(yè)形式也靈活豐富[5]。

基礎(chǔ)設(shè)施資源模式見(jiàn)圖1，在過(guò)去，運(yùn)營(yíng)商在投入服務(wù)之前需要先進(jìn)行設(shè)備建設(shè)，這樣在時(shí)間上難免增加。但是運(yùn)用5G邊緣計(jì)算后，用戶可以先自創(chuàng)邊緣計(jì)算產(chǎn)品，在去連接網(wǎng)絡(luò)，也能夠依靠第三方代建再利用5G網(wǎng)絡(luò)，或是直接買(mǎi)斷和租用5G邊緣計(jì)算產(chǎn)品[6]。而運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)客戶的需求以及邊緣計(jì)算的建設(shè)情況，提供月付、年付、一次性付款、聯(lián)合精英、利潤(rùn)劃分等多種方式的靈活服務(wù)。

能力開(kāi)放模式如圖2所示，因?yàn)檫吘売?jì)算更符合用戶側(cè)，而用戶的運(yùn)用要求又各不一樣，所以以 API 模式帶來(lái)能力開(kāi)放業(yè)務(wù)，能夠更好地適應(yīng)用戶針對(duì)低時(shí)延、高流量、強(qiáng)算力等運(yùn)用開(kāi)發(fā)的要求。

在帶來(lái)API接口業(yè)務(wù)時(shí)，能夠根據(jù)API的各種性質(zhì)選擇相應(yīng)的收費(fèi)形式：具備基礎(chǔ)功能的API能免費(fèi)應(yīng)用，具備很大顆粒度性能的API，或是具備場(chǎng)景化和處理方案式的API，能選擇按月、按年、License買(mǎi)斷等方式。API 接口能夠面向公司用戶，還能夠面向第三方公開(kāi)，其銷(xiāo)售能夠選擇月租、年金、一次性收費(fèi)和利潤(rùn)分成的形式。另外，還能夠把用戶分成不同等級(jí)，等級(jí)不同費(fèi)用不一樣。如基本等級(jí)的用戶能夠免費(fèi)接入，但只能應(yīng)用一些API；高等級(jí)用戶能夠應(yīng)用大多數(shù)API，超過(guò)部分另外計(jì)費(fèi)；而批量等級(jí)大的客戶可以使用全部API。在這個(gè)過(guò)程中應(yīng)該注意到，開(kāi)房開(kāi)展能力需要提供完善的性能接口配套服務(wù)，如研制時(shí)需要的信息采集、流程計(jì)劃、運(yùn)營(yíng)測(cè)試以及開(kāi)發(fā)工具等，可以通過(guò)論壇、社區(qū)等提供技術(shù)自助查詢(xún)和溝通服務(wù)[8]。

俗話講，隔行如隔山，就算都是制造工業(yè)，但是因?yàn)楦黝I(lǐng)域生產(chǎn)、管理及銷(xiāo)售模式不同，所要應(yīng)用及服務(wù)通常差別明顯，不深入行業(yè)之中，難以提供滿足用戶需要的應(yīng)用。不管是公司內(nèi)部的管理系統(tǒng)，或者公司外界的云計(jì)算技術(shù)，運(yùn)營(yíng)商原來(lái)都很難融入當(dāng)中。

4 結(jié)論

綜上所述，公司所需的不只是5G邊緣計(jì)算業(yè)務(wù)，經(jīng)營(yíng)商可以將基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)、個(gè)人業(yè)務(wù)、企業(yè)客戶等融合起來(lái)，將其與5G邊緣計(jì)算業(yè)務(wù)打包。還要考慮把基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)、公司通訊業(yè)務(wù)、個(gè)人和政企用戶業(yè)務(wù)等統(tǒng)一起來(lái)，和5G邊緣計(jì)算業(yè)務(wù)完成打包。另外，運(yùn)營(yíng)商也可以聯(lián)絡(luò)產(chǎn)品廠商，為用戶帶來(lái)諸多5G邊緣計(jì)算綜合處理計(jì)劃。靈活豐富的商業(yè)模式，能夠調(diào)動(dòng)5G邊緣計(jì)算的內(nèi)在活力，還有利于運(yùn)營(yíng)商發(fā)現(xiàn)新的收入增長(zhǎng)點(diǎn)，建設(shè)互生互贏的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。運(yùn)營(yíng)商若不努力于邊緣計(jì)算經(jīng)濟(jì)方面起到作用，會(huì)難以變成5G生態(tài)系統(tǒng)方面的作用參與對(duì)象。