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中国信通院云大所云计算部副主任徐恩庆:云边协同 打造传统行业新基建

2020-07-30 09:35

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  大家好,我是来自中国信息通信研究院云大所云计算部的徐恩庆,我今天演讲的主题是“云边协同 打造传统行业新基建”。我的演讲题目里包含了云计算、边缘计算、传统行业的数字化转型、新基建等多个热点元素,看起来内涵比较多,这也是我日常的工作。

  我今天的演讲分为三个部分。第一,看看云边协同是如何乘风而来的。第二,跟大家分享一下传统行业在持续探索云边协同应用方面都在开展哪些工作。第三,讲一下信通院是如何推进行业的新基建与云边协同体系这些工作的。

  跟大家分享一个词,这个词可能是一个新词,叫分布式云。三国说:天下大势,合久必分、分久必合。何所有一句比较知名的话,叫成年后的技术大多活成了自己曾经讨厌的样子。栗主任分享的今年的云计算白皮书里六大关键词之一就有分布式云。Gartner在2020年十大战略科技发展趋势中也有分布式云这个词。

  分布式云是什么?以前的云计算更多的强调的是它的中心化的形态,现在由强调把计算的资源更多地往边缘分布式进阶的新的形态。所以,我们想说的就是合久必分、分久必合这样一个道理。分布式云一般包括中心云、区域云和边缘运,它是为了满足边缘赋能的一些典型的场景,更广连接、高低时延、更好控制等需求,在向更加全局化的分布式的组合模式进阶着。

  分布式云真的要来了吗?因为5G来了,我们相信分布式云可能真的要来了。因为5G与边缘计算或者说分布式云是一个互相成就的关系。一方面5G升级了无线接入侧的能力,像工业互联网、物联网、AR/VR等多种典型的场景,它们的场景开始逐步落地,场景开始变得丰富起来,驱动云计算从中心化的架构向分布式的架构扩展,带动了分布式云的新模式。反过来分布式云,尤其通过边缘云为5G各行业应用赋能,也是推动5G发展的重要因素。

  MEC边缘云是现在非常火的词,原生地融合了IT和网络的能力,是一个更加强大的新平台。依托MEC边缘云的平台开放它的网络能力和它的IT资源能力的接口,可以为多行业的各种应用开发和运营部署提供接口。我们认为边缘云能否为行业应用赋能,行业应用是否能打动用户,是分布式云、是边缘计算,乃至是5G是否成功的关键因素。

  我刚才讲了分布式云一般包括中心云、区域云、边缘云,在我看来,分布式云只是一个肉身,云边协同才是分布式云的灵魂。云边协同这个领域是我们现在为之奋斗的一个新矿区,这个矿区里是否有金矿现在还不知道,但是我们正在为之奋斗着。

  什么叫云边协同?无论是云计算,还是边缘计算,它是相依而生、协同运作的,都不是独立的个体。我们现在越来越相信云边协同的发展将成为未来边缘计算落地的一个最主流的模式。目前,在云边协同这个新矿区应该说参与的玩家众多。包括云计算厂商、电信运营商、设备厂商、应用企业以及各类第三方的研究组织和科研院校。大家从多角度全方位地在新的矿区里淘金,多方淘金的格局初步形成。

  云计算厂商,他在积极地把云计算成熟的能力向边缘进行扩展,把他的比较多的CA节点进行升级改造。电信运营商依托5G+MEC,在拓展他的边缘计算能力,他们希望成为未来边缘计算时代里的主角。设备运营商他们是最开心的,因为新的时代的到来,意味着他们的专用芯片和专用设备可以更新换代,可以在这个新领域有一片天地。应用的企业,应该说我们现在都在探索分布式云上的应用。一个新的技术革命到来,需要一个杀手级的应用来驱动,现在关于边缘计算也好,关于分布式云的杀手级应用还在探索中,我们非常期望它能够快点到来。像一些其他的组织,标准的组织、科研院校、产业联盟和开源组织等,都从各自的领域也在这个新矿区里淘金,或者说他们目前也在做很多工作,我们也是其中之一。

  第一个环节我讲了云边协同乘风而来,乘的是5G的风、新基建的风,它已经到来了。我发言的题目是传统行业的新基建,传统行业是如何看待云边协同的?

  2019年我们讲过云边协同的九大应用场景,通过一年的研究,我们今天来重新审视再次挑出九个场景来跟大家做个分享。第一个场景,CDN。应该说CDN本身就是一个中心与边缘进行互动的云边协同的模式,只不过传统的CDN模式更强调的是边缘侧的存储以及传输的能力。现在我们通过强化边缘侧计算的能力,形成了全网更加智能的调动系统,能够有效地促进CDN智能转型的升级。

  第二个场景,云边协同,包括边缘计算用得非常好的一个行业,视频直播。现在是一个视频直播的时代,最大的明星不是体育明星,而是直播的网红们,他们的影响力非常之大。这是一个视频的时代。视频直播面临着用户规模大、分布广泛、用户体验要求高等特点,实际上对于底层云计算相关技术的要求是非常高的。通过云边协同的合作,能够很好地支撑现在的视频直播场景。举个例子,有一些主播他的媒体流可以就近推至相应的边缘节点,直接在边缘侧进行收流、合流、转码等处理工作,这样可以极大地降低上行的网络传输压力。另外,有一些观众实时的弹幕也可以就近通过边缘节点进行处理和分发,不需要再通过回传中心云,这样也能够提高观众并发互动的实时性,提升用户的体验。

  第三个场景,游戏行业。今年受疫情的影响,很多人更多的时间是宅在家里,这时候游戏可以满足我们精神和娱乐的需求。云游戏或者游戏的市场现在也是非常火爆。边缘计算在逐渐火热的游戏市场中会有一席之地。比如说同一地域的玩家可以通过他们这一地域的边缘节点接入,有效地降低游戏互动的时延。大规模的计算我们可以把它从游戏的终端卸载到云或者边的环境,这样可以有效地降低普通玩家设备的门槛。像AR/VR这些比较先进的游戏,它们本身对于时延的要求、高刷新率的要求比较高,未来可能需要边缘节点的介入。

  第四个场景,工业制造和信息化融合,工业互联网。这是边缘计算提的非常多的一个场景。现在大量的试点示范项目都来自于这里。跟大家分享一个我们今年评估的一个企业上云的十佳优秀案例,喜临门床垫他们的一个工厂。这个工厂采用了5G+MEC边缘云的解决方案,直接把MEC边缘云建设到了工厂的园区内,实现对厂区内的190台生产设备进行联网。通过5G的接入代替了原来Wi-Fi的接入,并完成了数据和大量系统的上云,有效地提升了生产的效率,降低了工厂的运营成本,是一个非常典型的案例。

  第五个场景,自动驾驶。自动驾驶应该说是我们非常理想化的一个信息技术发展的典型场景。这个场景实现起来比较困难,虽然提了很多年,但是一直感觉离真正的落地还有很大的距离。为什么?可以这么说,它对于底层技术的要求非常高。以前我们接入的能力,包括边缘侧计算实时的响应度达不到自动驾驶的需求。现在云计算+边缘计算来了,可以说自动驾驶又往前走了一步。

  第六个场景,智慧农业一个典型的场景畜牧业。传统的畜牧业有一些发展的瓶颈,它采集的信息和数据不是很准确。因为农村他们的带宽和网络覆盖的不全。5G时代的到来,有效地解决了这个问题。可以在牛、在羊,在它们身上装耳标、装项圈这些信息采集设备,并每天实时地采集数据。当然问题也来了,这样大量的数据,如何进行预处理。如果全都把它们传回中心云,可能对于带宽的压力、对于中心云平台的存储压力都比较大,最好的解决办法是在边缘侧有一个网关或者边缘控制器,能够做一些数据预处理的工作,再传回云端。这样通过云边协同,有效地为我们的数字畜牧业进行赋能。

  第七个场景,智慧安防。随着平安城市“雪亮工程”深入的开展,现在安防的产业非常重要。视频监控是安防产业的核心环节,有大量的视频通过摄像头监控产生。这些数据量是非常大的,很有必要在靠近数据源头的地方通过边缘计算的节点进行初步的人工智能的分析,把有效的数据再往回传,或者在边缘侧就进行人脸核对的工作。这也是云边协同现在应用的一个非常重要的前景。

  第八个场景,智慧交通。现在很多城市在提城市大脑、交通大脑,实际上最重要的一个工作是通过交通摄像头采集的数据,包括车辆传回来的数据,把这些数据进行汇集,有效地解决交通拥堵的问题。在摄像头的周围、在信号灯的周围多一些边缘节点,再跟中心大脑进行协作是一个比较优的选择,这是城市大脑、是智慧交通未来发展的一个重要方向。

  第九个场景,智慧园区。我刚才提到MEC边缘云的一个好处是它有时可以直接把边缘云放在园区的附近或者直接放在园区里面,未来我们通过云管边端协同,可以有效地推动园区智能化的发展,加速智慧远去的形成。

  最后我再讲讲中国信通院在推进行业新基建和云边协同体系方面做的一些工作。可信云关于行业云的研究工作一直在路上,政务云方面2017年起我们逐步建立了围绕政务云案例综合水平,政务云服务和解决方案的标准体系,撰写了《中国政务云发展白皮书》。本次大会我们计划间接发布《数字政府新基建发展白皮书(2020)》。金融云方面,我们完成了可信金融云服务和可信金融云解决方案两套标准体系,曾经撰写过《金融行业云计算技术调查报告(2018)》和《中小银行上云白皮书》。我们也在制定关于视频和游戏云的相关解决方案能力要求标准。同时面向数字农业和农研的数字化转型,我们也在做大量的工作。刚才提到本次大会正式发布《数字政府新基建发展白皮书(2020)》以前我们更多提的是政务云,现在我们提的是数字政府的新基建。因为现在的数字政府基础设施可以说包括了云、网、数据、应用支撑一体化的基础支撑体系。它是政务云发展的一个新阶段,有效地实现了政务云从资源整合到数据整合,再到应用创新,不断地进阶。我们这本白皮书会从政策、市场、技术、发展、评价等多维度来分析数字政府新基建的现状与对策。在后面行业云的分论坛里,将会由我的同事给大家来详细解读这本《数字政府新基建发展白皮书(2020)》,请大家关注。

  今天我发言的主题是云边协同,通过过去一、两年的努力,我们已经初步搭建了一个云边协同的标准体系。我们在云边协同的基础框架上、在ITU-T上另写了一项标准,叫Global Mnangement Framework of Distributed cloud,中文名是分布式云的全球管理框架,中文版本正在CCSA走流程。我们通过这两项标准搭建了云边协同的技术框架。同时为了加强对于边缘节点的管理,一般我们在云上对边进行管理,我们写了一套基于云边协同的边缘节点管理解决方案能力要求。为了强化中心云侧对于设备、对于物联网的写文件能力,我们写了一套可信物联网云平台能力的评估方法。聚焦于边缘产品这一侧,有两个标准。一个是《互联网边缘云的服务信任能力要求》,一个是《MEC边缘云服务信任能力要求》。应该说这两套体系面向的是现在主流的两套边缘云的场景,未来我们还有很多的工作要做。我们要加强典型场景下的云边协同研究。就在前不久,我们成立了云边协同应用创新实验室,希望能够团结这个产业中产学研用,尤其是应用厂商。通过联动产业的上下游,一起推动云边协同应用创新往前走,希望我们能做这样的工作,也欢迎大家加入到我们云边协同应用创新实验室来。我和我的团队一直在专注行业云的研究,在聚焦云边协同的应用创新,希望通过我们的不懈努力能够有效地推动云边协同,打造成功传统行业的新基建。我的演讲到这里就结束了,谢谢大家!

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