边缘计算与5G融合，将会发生什么？

随着人们对边缘计算和5G的兴趣和投资不断增加，各种应用将从它们的融合中受益。

边缘计算在创建和处理数据方面正扮演着越来越重要的角色。预计到2025年，50%的企业数据将在边缘创建和处理，而目前只有10%。

与此同时，随着部署步伐的加快，对5G基础设施的投资正在迅速加速。麦肯锡预测，到2025年，电信公司对5G基础设施的投入将超过6000多亿美元。

很明显，边缘计算和5G正在改变我们利用数据的方式，无论是在制造运营、资产管理、全渠道运营、智能电网、货运监控、智能交通系统、公共安全还是应急响应系统。然而，由于它们专注于数据活动的不同领域，这些进步引出了一个问题：“如果将它们结合起来会发生什么？”

简而言之，这种融合为很多行业带来了令人兴奋的、以前无法实现的新应用。边缘计算和5G的融合通过降低延迟和优化网络边缘的服务交付，实现了无与伦比的数据和应用访问能力。这对包括自动驾驶汽车、自主机器人、安全性提升和增强/虚拟现实在内的新兴应用至关重要。

▲到 2025 年，50% 的企业数据将在边缘创建和处理，而目前这一比例为 10%。

图片来源：L&T Technology Services

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协同的潜力：释放融合的力量

边缘计算与5G相结合可以提升数字体验，提高性能，促进数据安全，并实现多个行业的不间断运营。它实现了前所未有的数据可访问性，以及对双向通信的可靠和安全访问。连接性与高级计算相结合，为制造企业的发展带来了更大的潜力。

边缘计算使数据存储和计算更接近环境、事物和人创建数据的地方。边缘数据中心创建本地化的处理区域，并在本地收集和分析数据，降低使用集中式云应用时通常会出现的延迟。延迟的降低包括两部分——网络延迟和应用程序延迟。

网络延迟是数据包遍历网络并返回所花费的时间减去应用程序可能花费的计算时间。5G标准本身能够降低网络延迟，尤其是在具有超低延迟连接（URLLC）的第16版标准发布以后。

应用程序延迟是计算本身所花费的时间。通过运行在与5G网络无缝通信的边缘服务器上的多接入边缘计算（MEC）软件平台，将网络和计算紧密耦合，可以减少应用程序的延迟。对于延迟关键应用程序，需要这两个要素协同工作，才能为计算机视觉处理和沉浸式应用提供足够低的延迟。

为实现这些功能，需要不同领域的技术进步。如上所述，3GPP 5G标准和MEC是主要的两个方面。其他关键进步还包括网络基础设施的小型化和虚拟化、边缘计算能力的提高、工业用途可预留频谱的可用性，以及在人工智能和机器学习应用（如计算机视觉）方面，物体检测和分类的速度和准确性的进步。

过去，蜂窝基站体积大且价格昂贵，明显高于Wi-Fi网络基础设施。设备端蜂窝调制解调器的芯片也比Wi-Fi客户端芯片和设备贵得多。随着 5G 的发展，这一差距已大大缩小，5G小基站只有披萨盒大小，在许多大规模工业环境中，专有5G网络的总拥有成本要低于Wi-Fi。此外， 5G网络的大部分功能现在都是通过软件实现的，而不需要专用芯片和硬件，因此可以远程更新网络功能和应用安全补丁。

边缘计算服务器也经历了类似的转变。过去的计算机架又大又笨重，而现在一个公文包大小的服务器就能运行功能强大的企业应用。

频谱是另一个重大飞跃。在包括美国、英国和德国在内的一些国家，频谱可由企业在其所在地轻松、直接地预订使用，无需像预订移动运营商频谱那样复杂。与使用未经许可的Wi-Fi频谱进行关键任务连接相比，使用预留频谱可以避免生产线停工、安全事故等，从而降低业务风险。

在过去几年中，人工智能/机器学习的进步也为提高运营效率、安全性、质量和成本开辟了巨大商机。5G摄像头可以捕捉视频流，以监控生产线的产品质量。连接5G的无人机可以检查太阳能、风能、炼油厂、火车或电力线的缺陷。利用基于机器学习的实时计算机视觉应用，仓库机器人可以安全地从彼此和近距离工作的人身边飞驰而过。然而，这些人工智能应用需要高吞吐量、低延迟的5G网络和边缘计算才能实时交付结果。此外，所有这些视频数据都可以通过限制在工业地点和地理操作区域内来确保安全，从而降低企业的安全漏洞。

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边缘计算支持的沉浸式体验

边缘使企业能够增强和改进使用和管理实物资产的方式，从而为客户开发独特的交互式体验。如今，各品牌制造商正在利用边缘计算以前所未有的速度处理和响应与客户的互动，从而在客户体验领域带来持续的创新和改进。由于边缘计算不依赖于互联网连接，无论连接不稳定还是服务器中断，企业都可以支持不间断的客户体验。如果通过稳健的实施来实现5G的速度和低延迟，那么对开放无线电接入网络（ORAN）的要求也将得到巨大提升。

借助边缘计算，企业可以通过提供与边缘设备并行工作的服务来提供超个性化和全渠道的客户体验。由于边缘降低了与云计算相关的数据延迟，它为提供更好的客户服务开辟了新的途径，可以通过多个渠道与用户实时互动，从而提升客户满意度和品牌影响力。

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5G与边缘计算用例

随着5G的进一步推广，一些现有的边缘计算应用领域也将得到改善。

医疗：机器人辅助手术程序可以使外科医生的手术过程更顺利，手术时间更短，对患者的侵入性更小。在这种情况下，边缘计算会带来多个微小变化，但这些变化累加起来会产生重大影响。例如，切口尺寸变小，外科医生无需站立，即可获得最佳的手术部位视野。他们还可以利用更直观、更自然的控件。

汽车：边缘计算为自动驾驶汽车提供了更高的安全性和可靠性、更快的决策速度、更优化的带宽利用率和增强的隐私性。边缘计算通过快速传感器数据分析和识别障碍物（如果有的话）来提升车辆的安全性。其分散式架构可以提高可靠性，使车辆即使在网络中断时也能运行。本地数据处理无需将数据传输到远程服务器，从而提高数据的隐私和安全性。通过限制发送到云的数据量，边缘计算还可以优化带宽使用。

制造业：边缘计算允许制造商通过机器对机器通信和先进的机器人技术，在其供应链和工厂车间引入自动化，所有这些都更接近数据源。边缘计算无需将数据传输到服务器进行分析和响应，而是使管道流量监测、机器循环跟踪和金属板疲劳检测等任务能够在本地执行。这种方法可以减少延迟，实现快速分析和纠正措施。

资产管理：边缘计算可以支持离资产更近的实时监控和决策，从而实现远程资产管理。通过边缘计算，组织可以在本地收集和处理数据，从而提高响应时间、维护、正常运行时间和资产利用率。边缘计算还最大限度地减少企业对持续网络连接的依赖，使他们能够优化运营并最大限度地提高生产力。

零售：边缘计算使零售企业能够推动实时营销以增强客户体验。由于边缘计算可以对客户输入做出快速反应，品牌可以提供超个性化的体验，并提高收入和忠诚度。边缘计算在零售业的一个主要应用是无接触结账。店内的边缘网络可以使用人工智能处理店内摄像头收集的数据，经过训练的人工智能可以识别商店物品，使顾客在经特定通道离开商店时，实现自动结账。很明显，这样就不需要排队等候了。

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关键指标的提升

借助5G，边缘计算可以为各行各业的新平台、新体验和新产品创造机会。通过边缘设备、网络和网关的计算能力，企业可以利用云计算固有的持续交付和稳健的资源分配原则。现代企业还可以对数据中心之外的云进行虚拟化。云端负载，包括现代的人工智能和分析，可以向边缘迁移。边缘计算支持：

■ 通过最大限度地减少漏洞以及向中心枢纽的数据传输，改进数据控制并降低成本；

■ 通过利用更多的数据源并在边缘处理数据，从而更快地获得见解和采取行动；

■  通过支持即使没有互联网连接也能自行运行的系统来实现不间断运行，从而降低成本和减少中断。

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多接入边缘计算

边缘计算作为云计算的下一阶段，有助于为用户提供本地化数据，从而减少网络负载。多接入边缘计算（MEC）是向前迈出的重要一步，它展示了云计算如何用于更快的通信和网络。MEC与5G结合使用时，可提供更高的处理和网络速度，实现高带宽数据传输和低延迟连接。

5G和边缘计算的融合会促进所有行业的业务发展，并改变企业的运营方式和人们的工作方式。它将使企业能够进行实时营销，并提供超个性化、推荐、购物和各种其它高级实践，以增强客户体验，同时优化数据传输的成本。在车间和企业层面，它将影响从机械化到装配线和自动化的工业级连接的所有领域，实现超个性化以及实时纠正措施。

采用开放、混合和多云架构，无论数据是在公共云或私有云，还是在集中式或内部数据中心运行，都可以确保企业能够利用数据提供创新的互联体验。

审核编辑：刘清