【正文】 從需求到實踐，從實踐到需求關(guān)鍵需求與技術(shù)，參考架構(gòu)與平臺，測試床與商業(yè)案例是邊緣計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三部曲，三者互相協(xié)同，互相促進(jìn)，不斷迭代，持續(xù)提升邊緣計算競爭力和產(chǎn)業(yè)適配能力：l 通過提煉場景化需求和識別關(guān)鍵技術(shù)支撐構(gòu)建邊緣計算參考架構(gòu)，使能產(chǎn)業(yè)界基于統(tǒng)一框架和語言開展高效合作；l 通過邊緣計算參考架構(gòu)牽引構(gòu)建開放的邊緣計算軟硬件平臺，支撐測試床和商業(yè)案例部署，以最佳實踐加速產(chǎn)業(yè)發(fā)展；l 通過部署測試床與商業(yè)案例驗證關(guān)鍵技術(shù)、參考架構(gòu)和軟硬件平臺，并進(jìn)一步識別差距和問題點(diǎn)，作為關(guān)鍵需求導(dǎo)入后續(xù)優(yōu)化，持續(xù)迭代改進(jìn)，拓展商業(yè)應(yīng)用的廣度和深度。5) 智能制造系統(tǒng)中虛擬化和業(yè)務(wù)編排應(yīng)用智能制造系統(tǒng)中的虛擬化和業(yè)務(wù)編排是將生產(chǎn)設(shè)備等資源通過智能網(wǎng)關(guān)或智能資產(chǎn)連接到智能分布式系統(tǒng)中，實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備在數(shù)字世界的虛擬化和模型化，通過邊緣計算和云計算的協(xié)同完成網(wǎng)絡(luò)資源、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝的智能編排，使能制造過程的自感知、自決策、自執(zhí)行和可預(yù)測性維護(hù)等。4）智慧照明智慧照明通過對照明設(shè)備全面感知，實現(xiàn)路燈的遠(yuǎn)程、實時、自適應(yīng)控制，實現(xiàn)故障自診斷、可預(yù)測性維護(hù)，同時，以燈桿為無線網(wǎng)絡(luò)的接入節(jié)點(diǎn)，覆蓋周邊垃圾桶監(jiān)測、停車傳感器等設(shè)備，構(gòu)建可擴(kuò)展的城市物聯(lián)網(wǎng)骨架，推動照明物聯(lián)網(wǎng)向城市物聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)。3）智能樓宇智能樓宇利用先進(jìn)傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算技術(shù)、控制技術(shù)、智能技術(shù)、安全技術(shù)，通過對樓宇傳感設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控與分析，實現(xiàn)狀態(tài)感知、故障告警和可預(yù)測性維護(hù)，通過多系統(tǒng)協(xié)同，實現(xiàn)自動控制和可視化運(yùn)營，打造智能、綠色、高效的辦公與生活環(huán)境。智慧水務(wù)基于邊緣計算平臺，利用先進(jìn)傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算技術(shù)、控制技術(shù)、智能技術(shù)，對二次供水等設(shè)備全面感知，集成城市供水設(shè)備、信息系統(tǒng)和業(yè)務(wù)流程，實現(xiàn)多個系統(tǒng)間大范圍、大容量數(shù)據(jù)的交互，從而進(jìn)行全程控制，實現(xiàn)故障自診斷、可預(yù)測性維護(hù)，降低能耗，保證用水安全。邊緣計算在梯聯(lián)網(wǎng)解決方案中的核心價值：l 基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）實現(xiàn)百萬數(shù)量的電梯管理，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可視化、自動化運(yùn)維；低功耗、工業(yè)級智能網(wǎng)關(guān)滿足電梯復(fù)雜環(huán)境網(wǎng)絡(luò)接入需求；l 容器承載多個電梯監(jiān)控App，支持App生命周期管理；l 數(shù)據(jù)分析模塊對電梯運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行本地實時分析和響應(yīng)； l 提供四重安全防護(hù)：芯片級TPM加密，操作系統(tǒng)嵌入安全模塊，網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接通道采用IPSec加密，SDNl 控制器提供防護(hù)方案。1）梯聯(lián)網(wǎng)目前，全球有超過1500萬部電梯在運(yùn)行，每天乘電梯的人數(shù)達(dá)十億人次。（二）邊緣計算的商業(yè)實踐 從理論到實踐邊緣計算經(jīng)歷了從理論到實踐的快速發(fā)展，架構(gòu)與技術(shù)的核心理念已經(jīng)在實踐落地：l 異構(gòu)計算硬件平臺：x86/ARM/FPGA；l 開放分布式軟件平臺：SDN，流式數(shù)據(jù)分析，容器/VM，應(yīng)用生命周期管理，安全策略與機(jī)制；l 可體驗的開發(fā)測試云：開發(fā)測試環(huán)境與工具鏈，模擬仿真環(huán)境，開發(fā)者社區(qū)，代碼庫。 通過協(xié)調(diào)架構(gòu)實現(xiàn)互操作性；l 2017年11月，將與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（AII）簽訂合作協(xié)議，在架構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)、測試床和市場推廣上加強(qiáng)合作。聯(lián)盟成員華為在IIC發(fā)起成立Networking TG，并在EdgeComputing TG承擔(dān) CoChair職位；l 2017年8月，與中國自動化學(xué)會（CAA）簽訂合作協(xié)議，在中國自動化學(xué)會下成立邊緣計算分委會，共同推動OT和ICT產(chǎn)業(yè)開放協(xié)作，孵化行業(yè)最佳實踐應(yīng)用；l 2017年11月，與Avnu Alliance簽訂合作MOU，雙方將共同識別和分享IIoT業(yè)界最佳實踐。為了促進(jìn)邊緣計算產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展以及在行業(yè)的快速應(yīng)用，ECC已經(jīng)與多個產(chǎn)業(yè)組織建立了正式聯(lián)系與合作，包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（IIC）、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（AII）、中國自動化學(xué)會(CAA)、SDNFV產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、Avnu Alliance、國際半導(dǎo)體照明聯(lián)盟（ISA）、車載信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用聯(lián)盟（TIAA）等。四、ECC產(chǎn)業(yè)發(fā)展與商業(yè)實踐（一）ECC產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體概況邊緣計算的產(chǎn)業(yè)價值、參考架構(gòu)和商業(yè)實踐獲得了產(chǎn)業(yè)伙伴的廣泛認(rèn)同。智能資產(chǎn)和智能網(wǎng)關(guān)完成本地最實時的處理后，將數(shù)據(jù)匯聚到本地分布式智能系統(tǒng)進(jìn)行二次處理。典型的場景包括：智能視頻分析、分布式電網(wǎng)、智能制造等場景。網(wǎng)關(guān)將實時業(yè)務(wù)需求在本地完成處理，同時將非實時數(shù)據(jù)聚合后送到云端處理。智能資產(chǎn)完成本地處理后，多種或多個業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)沿著南北向匯聚到智能網(wǎng)關(guān)。1）三層部署模型主要面向業(yè)務(wù)部署到一個或多個分散地域，且每個區(qū)域的業(yè)務(wù)流量規(guī)模較小的場景。在必要的時候，去中心化、分布式的認(rèn)證方式和證書管理成為新的技術(shù)選擇。身份和認(rèn)證管理：身份和認(rèn)證管理功能遍布所有的功能層級。因此，需要采用更加積極主動的安全防御手段，包括基于大數(shù)據(jù)的態(tài)勢感知和高級威脅檢測，以及統(tǒng)一的全網(wǎng)安全策略執(zhí)行和主動防護(hù)，從而更加快速響應(yīng)和防護(hù)。其中，白名單是邊緣計算架構(gòu)中非常重要的功能，由于終端的海量異構(gòu)接入，業(yè)務(wù)種類繁多，傳統(tǒng)的IT安全授權(quán)模式不再適用，往往需要采用最小授權(quán)的安全模型（例如白名單功能）管理應(yīng)用及訪問權(quán)限。其中數(shù)據(jù)加密，包含數(shù)據(jù)在傳輸過程中的加密、在存儲時的加密；邊緣計算的數(shù)據(jù)防泄漏與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)防泄漏有所不同，邊緣計算的設(shè)備往往是分布式部署，需要特別考慮這些設(shè)備被盜以后，相關(guān)的數(shù)據(jù)即使被獲得也不會泄露。其中DDoS防護(hù)在物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計算中特別重要，近年來，越來越多的物聯(lián)網(wǎng)攻擊是DDoS攻擊，攻擊者通過控制安全性較弱的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（例如采用固定密碼的攝像頭）來集中攻擊特定目標(biāo)。輕量級可信計算用于計算（CPU）和存儲資源受限的簡單物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，解決最基本的可信問題。節(jié)點(diǎn)安全：需要提供基礎(chǔ)的ECN安全、端點(diǎn)安全、軟件加固和安全配置、安全與可靠遠(yuǎn)程升級、輕量級可信計算、硬件Safety開關(guān)等功能。安全的設(shè)計需要覆蓋邊緣計算架構(gòu)的各個層級，不同層級需要不同的安全特性。同時，需要考慮邊緣計算應(yīng)用場景的獨(dú)特性：l 安全功能輕量化，能夠部署在各類硬件資源受限的IoT設(shè)備中；l 海量異構(gòu)的設(shè)備接入，傳統(tǒng)的基于信任的安全模型不再適用，需要按照最小授權(quán)原則重新設(shè)計安全模型（白名單）；l 在關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)設(shè)備（例如智能網(wǎng)關(guān)）實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與域的隔離，對安全攻擊和風(fēng)險范圍進(jìn)行控制，避免攻擊由點(diǎn)到面擴(kuò)展；l 安全和實時態(tài)勢感知無縫嵌入到整個邊緣計算架構(gòu)中，實現(xiàn)持續(xù)的檢測與響應(yīng)。利用AR、VR等新一代交互技術(shù)逼真呈現(xiàn)?；蛘邔?shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給云端或其他ECN節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理。支持輕量的深度學(xué)習(xí)等模型訓(xùn)練方法。l 數(shù)據(jù)分析基于流式數(shù)據(jù)分析對數(shù)據(jù)即來即處理，可以快速響應(yīng)事件和不斷變化的業(yè)務(wù)條件與需求，加速對數(shù)據(jù)執(zhí)行持續(xù)分析。2）數(shù)據(jù)全生命周期服務(wù)可以通過業(yè)務(wù)Fabric定義數(shù)據(jù)全生命周期的業(yè)務(wù)邏輯，包括指定數(shù)據(jù)分析算法等，通過聯(lián)接計算Fabric優(yōu)化數(shù)據(jù)服務(wù)的部署和運(yùn)行，滿足業(yè)務(wù)實時性等要求。l 小數(shù)據(jù) VS 大數(shù)據(jù)機(jī)床，車輛等資產(chǎn)是人設(shè)計制造，其運(yùn)行過程中的多數(shù)數(shù)據(jù)是可以預(yù)知的，其異常、邊界等情況下的數(shù)據(jù)才真正有價值。邊緣數(shù)據(jù)的分析要求結(jié)果可解釋，所以黑盒化的深度學(xué)習(xí)方式在一些應(yīng)用場景受到限制。l 高可靠性 VS 較低可靠制造業(yè)、交通等行業(yè)對模型的準(zhǔn)確度和可靠性要求高，否則會帶來財產(chǎn)損失甚至人身傷亡。 數(shù)據(jù)全生命周期服務(wù)1）邊緣數(shù)據(jù)特點(diǎn)邊緣數(shù)據(jù)是在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)產(chǎn)生的，包括機(jī)器運(yùn)行數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)以及信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)等，具有高通量（瞬間流量大）、流動速度快、類型多樣、關(guān)聯(lián)性強(qiáng)、分析處理實時性要求高等特點(diǎn)。 管理服務(wù)支持面向終端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、存儲、數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)與應(yīng)用的隔離、安全、分布式架構(gòu)的統(tǒng)一管理服務(wù)。應(yīng)用市場服務(wù)支持多樣化的App，包括基于工業(yè)知識構(gòu)建的機(jī)理模型、基于數(shù)據(jù)分析方法構(gòu)建的算法模型、可繼承和復(fù)用的業(yè)務(wù)Fabric模型、支持特定功能（如故障診斷）的應(yīng)用等。2）應(yīng)用市場服務(wù)應(yīng)用市場服務(wù)可以很好地聯(lián)接需求方和供給方，將企業(yè)單邊創(chuàng)新模式轉(zhuǎn)變?yōu)榛诋a(chǎn)業(yè)生態(tài)的多邊開放創(chuàng)新。ECN節(jié)點(diǎn)既支持由控制器推送策略，也可以主動向控制器請求策略。涉及到垂直行業(yè)業(yè)務(wù)邏輯的部分，由垂直行業(yè)領(lǐng)域的控制器進(jìn)行分發(fā)調(diào)度?？紤]到邊緣計算領(lǐng)域和垂直行業(yè)領(lǐng)域需要不同的領(lǐng)域知識和系統(tǒng)實現(xiàn)，控制器的設(shè)計和部署往往分域部署。l 策略控制器為了保證業(yè)務(wù)調(diào)度和控制的實時性，通過在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)部署策略控制器，實現(xiàn)本地就近控制。編排器能夠基于和復(fù)用開發(fā)服務(wù)框架已經(jīng)定義好的服務(wù)模板、策略模板進(jìn)行編排。1）業(yè)務(wù)編排業(yè)務(wù)編排服務(wù)，一般基于三層架構(gòu)：l 業(yè)務(wù)編排器編排器負(fù)責(zé)定義業(yè)務(wù)Fabric，一般部署在云端（公私云）或本地（智能系統(tǒng)上）。l 從基線庫獲得發(fā)布版本，調(diào)用部署運(yùn)營服務(wù)，將模型與應(yīng)用部署到實際的ECN節(jié)點(diǎn)。系統(tǒng)需要支持組件細(xì)粒度化、組件可裁剪和重新打包（系統(tǒng)重置），以匹配ECN節(jié)點(diǎn)規(guī)格。支持如下的關(guān)鍵服務(wù)：l 定義架構(gòu)、功能需求、接口需求等模型定義，支持模型和業(yè)務(wù)流程的可視化呈現(xiàn)，支持基于模型生成多語言的代碼；支持邊緣計算領(lǐng)域模型與垂直行業(yè)領(lǐng)域模型的集成、映射等；支持模型庫版本管理。f. 服務(wù)接口開放l 通過開放接口提供計算任務(wù)請求、資源狀態(tài)反饋、任務(wù)執(zhí)行狀態(tài)反饋等，屏蔽智能資產(chǎn)、智能網(wǎng)關(guān)和智能系統(tǒng)的物理差異。例如，每個租戶只需要看到他所運(yùn)行的計算任務(wù)，這些任務(wù)在計算聯(lián)接Fabric上的分布情況。ECN節(jié)點(diǎn)需要知道特定的數(shù)據(jù)需要在哪些節(jié)點(diǎn)間共享，共享的方式包括簡單的廣播、PubSub模式等。d. 數(shù)據(jù)協(xié)同l ECN節(jié)點(diǎn)對南向的協(xié)議適配，ECN節(jié)點(diǎn)之間的東西聯(lián)接使用統(tǒng)一