2021中国边缘计算产业研究报告｜重磅发布
前言
【慧聪通信网】边缘计算随着5G、IOT、AI等相关技术演进越来引人瞩目，关于边缘计算的讨论也越来越多，但是涉及边缘计算的定义、边缘市场的规模、边缘技术的成熟度和边缘玩家的分布的系统性介绍却比较少，本文希望通过一系列的多角度分析，从边缘计算的定义、市场预测、技术架构和玩家分类，系统性的盘点边缘计算的不同维度，盘点中国边缘计算现状和未来。边缘计算随着5G、IOT、AI等相关技术演进越来引人瞩目，关于边缘计算的讨论也越来越多，但是涉及边缘计算的定义、边缘市场的规模、边缘技术的成熟度和边缘玩家的分布的系统性介绍却比较少，本文希望通过一系列的多角度分析，从边缘计算的定义、市场预测、技术架构和玩家分类，系统性的盘点边缘计算的不同维度，盘点中国边缘计算现状和未来。
系列回顾
2020年边缘计算中文社区发表了《2020中国边缘计算产业研究》，通过一系列的多角度分析，从边缘计算的定义、市场预测、技术架构和玩家分类，系统性的盘点2020年边缘计算的不同维度，从定义、技术、市场三个角度盘点边缘计算现状和未来。第一章“边缘定义的真与假”主要从边缘计算的概念提出、完善和演进出发，分析不同机构对边缘计算的定义阐述，并总结出对边计算的定义。第二章 “边缘技术的重与轻”主要从边缘计算的实现出发，根据WAN和PAN网络的不同，对于“重边缘”和“轻边缘”进行分解，同时根据不同边缘垂直行业的技术成熟度，对于技术所处阶段进行了剖析。第三章 “边缘市场的大与小”，分析相关的国际预测数据，并针对一直缺少的中国市场规模，根据相关模型进行了一定程度的预测和展望，进而分析了华为、阿里巴巴、九州云、航天云网、海康威视、亮风台等在不同领域的典型的玩家。
在2021年，我们将从三大边缘交付模式分析出发，回顾2021年的产业玩家布局、国家引导趋势、行业落地进展、业务成本动向，展望2022年的趋势。
2021年边缘计算发展概述
从2014年边缘计算的首次提出，虽然边缘计算已经将近发展了7年的时间，但是一直处于概念演进、标准演进和落地形式探索的阶段。2021年，边缘计算的发展形态已经逐渐明朗，传统巨头和新兴企业沿着物联网、4G/5G、CDN的既有熟悉领域，逐步升级和跨越到了边缘设备（IoT轻边缘）、边缘云（5G MEC重边缘）和云边缘（CDN升级的重边缘）三大领域的竞争。
边缘计算发展回顾：
1、2014年
2014年，高通工程总裁（Qualcomm VP of engineering）Karim Arabi 在IEEE DAC 2014 Keynote 中，以及2015年的MIT的MTL Seminar的受邀演讲中，宽泛的定义边缘计算为云之外的在网络的边缘侧的所有计算，更具体的定义是云之外的需要实时数据处理的应用程序（Instant Data ）。
2、2015年
ETSI第一次提出了MEC 的验证框架（Proof of Concept Framework） ，经过近5年的演进，相关标准体系也逐渐清晰
3、2016年
Forrester对边缘的定义包含了对WAN和PAN的理解，它对边缘计算的定义是”边缘计算和IOT是一种将泛在连接扩展到物理世界的革命性技术”
4、2017年
Gartner的提升了对Edge Computing这一领域的重视，Gartner VP Thomas J. Bittman发表博客，认为”边缘将吃掉云” 。
5、2018年
Gartner认为”从云到边缘”是被列为十大战略性科技发展趋势之一
6、2019年
边缘计算再一次登上Gartner的趋势榜单
7、2019年
阿里云发布CDN进化的ENS分布式云平台，腾讯发布边缘计算基础设施 ECM，中国联通MEC正式商用，中国移动、中国电信相继在MEC产业进行布局
8、2020年
中国联通5G MEC 正式商用，成为全球第一家商用5G MEC边缘平台
9、2020年
腾讯发布边缘接入和加速平台（TSEC）、边缘计算机器（ECM）、物联网边缘计算平台(IECP)
10、2020年
由中国信息通信研究院、中国移动、中国联通、华为、腾讯、紫金山实验室、九州云和安恒信息等八家发起业界首个 5G 边缘计算开源平台 EdgeGallery
11、2021年
中国电信、中国联通、阿里云、百度云、腾讯云、京东云、UCloud、九州云、字节跳动、Intel、浪潮、联想等单位发布了《“边缘计算+”技术白皮书
2021年边缘计算的发展，我们将从交付形态、模式困境、攻守布局、行业落地和产业合围五个方面进行分析。
(一) 三分天下，三种边缘计算模式的定型
(二) 破茧前夜，边缘升华关键难点的突破
(三) 内外有别，CDN和5G MEC的边缘攻守
(四) 能否绽放，行业落地1到N的挑战
( 五）分进合击，产业链条逐渐合围
一、三分天下：边缘计算模式的定型
在《2020中国边缘计算产业研究报告》的总结中，我们将边缘计算划分成了重边缘和轻边缘。在重边缘领域，还存在两种细分形态的交付模式：一种是运营商从5G演进角度发展的MEC边缘云模式，另外一种是CDN服务延伸出来的云边缘模式。2021年是CDN云边缘、5G MEC边缘云、边缘网关这三种交付形态的定型之年。
三种交付模式中，核心的区别在于形态的大小和网络的类型，以及由此导致的性能、覆盖性、易用性等方面的区别。
图 1 三种模式的优劣分析
CDN云边缘基于互联网访问，资源规模相对较大；5G MEC边缘云依赖特殊5G UPF的分流方式，中等规模资源；而边缘网关则更多通过工业协议、有线或者NB-IoT的方式进行管理或者通信，资源一般按照一台或者多台PC机级别硬件组成。三种模式更多的区别如下表所示：
表格 1 三种模式的实现方式比较
CDN云边缘、5G MEC边缘云和边缘网关三种模式不同特性，在具体落地场景上存在一定领域的重叠，CDN云边缘优势在于跨城市的加速，5G MEC边缘云优势在于城市内加速和一定的空间覆盖性，但是需要进一步优化终端访问的成本和普适性（如人网的开通）；边缘网关的优势在于制造领域的近端采集，但是在带宽和空间覆盖性上导致无法覆盖某些场景。
表格 2 典型业务场景下三种模式的适配分布（●最优方式 ○次优方式）
二、破茧前夜，边缘升华关键难点的突破
虽然三种边缘交付模式逐渐成熟，但是每种模式也存在各自的挑战，需要产业界面进一步在技术和生态上进行突破。
CDN云边缘的困局，在于机房“近在眼前”和网络“远在天边”的问题，在移动模式下物理距离近但是无法转成为网络距近，在延时、SLA确定性和带宽成本上无法达到5G MEC模式的能力。MEC边缘云的挑战在于如何提供更便捷的用户体验，同时又能够符合5G的安全管理要求，以及面向2C领域、城市百万级别的手机（人网而非物网）的边缘访问开通。边缘网关的困局主要集中在解耦性和品牌分散。
表格 3 三种模式的挑战
面对这些挑战，三种模式也在2022年突破瓶颈可能的方式，CDN云边缘在移动模式难以突破的现实条件下，可以基于固网做更多优化。MEC边缘云可以通过多种方式提升用户体验，并在2C端进行园区、学校、厂区级别（非城市级别）的人网开通尝试。IoT边缘网关在5G模组成本逐渐降低情况下，可以通过集成5G终端模组提升空间覆盖性，同时提升上层应用和底层硬件的解耦性。
表格 4 2022年三种模式可能的突破模式
三、内外有别，CDN和5G MEC的边缘攻守
在2021年，随着一批原CDN厂商借着边缘计算炒作的降温，以及5G的发展，越来越多分析机构、公有云厂商意识到利用5G网络通道和分流能力方面的优势，给于更多的关注和布局。同时，在5G MEC边缘云布局的运营商，也通过优化自身自助服务、开放接口能力，打造类似公有云的开放性、便捷性和按需使用的模式。
CDN云边缘的优势在于城市间的加速，但是单个城市内区域性大流量和低延时问题无法有效解决，特别是在提供确定性的业务访问能力。CDN云边缘的代表模式，具体演进方式上，国内外厂商有一定区别。
Forrester的边缘报告，一直以CDN厂商为主，Fastly是领导者象限厂商之一。不过近期《Forester Now, The Four Edges Of Edge Computing》(Forrester , Hopkins Brian, 2021)的报告中，Forrester也将边缘扩展到了包含5G MEC 的Provider Edge和边缘网关的Operations Edge。我们选取Fastly和国内阿里云ENS的模式做一个对比，来说明CDN延伸的云边缘模式在体验上还处于初步发展阶段。
图 2 2021 Forrester Edge Development Platforms
国外厂商（如Fastly）的交付模式和国内厂商（如阿里ENS）有所差异。Fastly Edge Serverless Computer提供SDK和CLI，只提供Serverless的实例，不提供相关的实例操作界面。
图 3 Fastly的 Edge Serverless Computer
和Fastly不同，阿里ENS不提供SDK，在实例上更加丰富，支持Serverless 和虚拟机模式，提供和公有云ECS类似的管理界面。
图 4 阿里云CDN与边缘服务中的ENS服务
简单的说，阿里的模式相当于把公有云的ECS/ECI 服务移植到了边缘，而Fastly没有公有云的束缚，直接封装了云原生的发布方式。
我们从以上两个典型厂商的分析可以得出，CDN云边缘的服务还处于初步发展阶段，阿里云ENS提供的城市集中或者城市分散模式，具备一定体验上的创新性，但是归根结底，这一模式还只是代表了跨城市之间的边缘加速。
CDN云边缘更大的问题在于，物理距离的缩短，没有形成网络距离（进而导致网络时延）的必然缩短，在车联网、手机等移动场景下，离确定性能、低延时和大带宽的城市内移动的边缘服务存在一定差距。
图 5 CDN云边缘：物理距离的缩短没有形成网络距离的必然缩短
CDN云边缘要利用5G的边缘性能，技术上是可以行的，一种实现方式是将5G UPF的分流以LBO(Local Break Out)模式、通过虚拟专线或者物理专线拉到CDN所在的IDC机房，但是这种模式的产生两方面挑战：
• 安全挑战：5G网络管理上的挑战，运营商如何防止流量变相流失、5G暴露到公网如何安全如何防护等问题
• 商业博弈：更为根本性的挑战在于商业上的冲突，在这种模式下CDN将对运营商的5G的商业规划冲突。运营商一直想摆脱 “哑管道”模式，一旦这种分流模式开通，运营希望通过5G技术改变格局的策略将落空，可能重蹈4G模式下远离业务的“纯管道”、增量不增收的困局。
回顾2021年，我们看到了更多的公有云厂商在5G上的不同的节奏，既有进攻，也有停滞。国外厂商我们看到的更多的是进攻。12月1日 在AWS re:Invent 会议上，亚马逊宣布以预览版的形式推出“AWS Private 5G”AWS推出的5G专网 (AWS, 2021)。
图 6 AWS 5G专网
但是在国内，我们看到的是一定程度的停滞。2021年阿里云的公开资料中，把重点转移到了4个基于边缘云ENS的核心商业应用场景（CDN on ENS、视图计算 on ENS、云游戏 on ENS以及云智能终端on ENS）。然而回到两年前的2019年3月，阿里ENS提出的1.0升级到2.0的规划中，进化核心却是就是引入5G MEC。简单的说，经过两年的演进，阿里云ENS往5G MEC演进遇到了一定的停滞，把重心转移到了商业能力承载上。
图 7 2019年 阿里ENS2.0的核心是引入5G MEC
运营商的借助5G专网模式MEC边缘云获得了一定的企业级市场之后，也开始着力解决5G MEC用户体验和生态的问题，主要包括边缘应用生态的构建、独有5G边缘能力显示暴露（边缘分流、终端黑白名单、边缘API网关）、类似公有云ECSVPCEBS的自助能力优化等，对标公有云用户体验提升MEC的交付。
运营商2021年，也基于自身公有云产品线，进军以CDN厂商主导的云边缘市场。不过这一领域运营商和公有云或者CDN厂商差异性不明显，未来竞争格局还存在极大的不确定性。
2021年云边缘（CDN）和边缘云（5G MEC）厂商之间的攻守格局，有相互延伸、交错竞争的趋势。发展的核心在于，运营商” 5G带边（MEC）”的拒守，和互联网厂商 “5G入边（CDN）”的渴求。这一拉锯目前局势尚未明朗，虽然运营商高层有拒绝再次沦为“哑管道“的清醒战略定力，以及在MEC交付体验上持续优化，但互联网厂商具备资本助力下敏锐嗅觉，同时利用三大运营商间隙实现各个击破，或者借助各省诸侯业绩压力寻找区域性的局部破口，都是屡试不爽的突破方式。这一拉锯最终胜败的发展，还有待2022年的进一步观察。
四、能否绽放，行业落地1到N的挑战
2021年，中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出要“构建基于5G的应用场景和产业生态”。工业和信息化部联合中央网信办、国家发展和改革委等9部门印发《5G应用“扬帆”行动计划（2021-2023年）》（工信部联通信〔2021〕77号，下称《行动计划》）对边缘产业的发展，对MEC边缘云是个比较重要的利好信息。
图 9 5G扬帆行动计划关键性指标。来源：(赵小飞, 2021)
《行动计划》的主要目标，是在5G商用两年来的规模化发展期，基于从0到1的突破的样板间，持续推动5G实现从1到N的跨越，形成规模化的商品房。赋能5G应用重点领域，包含15个5G应用的细分领域和3大行动：
1.新型信息消费升级行动包括了2个领域（5G+信息消费和 5G+融合媒体）
2.行业融合应用深化行动包括9个领域（5G+工业互联网、 5G+车联网、5G+智慧物流、5G+智慧港口、5G+智能采矿、5G+智慧电力、5G+智能油气、5G+智慧农业、5G+智慧水利）
3.社会民生服务普惠行动包括4个领域（5G+智慧教育、5G+智慧医疗、5G+文化旅游、5G+智慧城市）。
在2021年“5G+工业互联网”领域的实践非常集中，相关案例也在过去几年的绽放杯比赛中，在2022年，“5G+智能采矿”、“5G+车联网”、“5G+智慧医疗”三个重点领域的突破值得关注。
• 5G+智能采矿：井下井上存在3G、4G、Wifi、工业环网、UWB、VOIP甚至是小灵通等网络技术，在某西部产煤市近百个煤矿企业的统计中，全市近百个煤矿15%左右使用4G技术，80%左右采用2G/3G/小灵通/Wifi等，5%左右大型煤矿在尝试融合5G技术。通过这些网络连接着瓦斯灾害监控、水文监测、顶板监测、主运输系统、排水自控、通风机、压风机等不同作业系统。煤矿矿井的网络的稳定性问题，容易造成煤矿系统的干扰、延迟、掉线等因素。5G边缘云可以在巷道监控、综采面监控、智能掘进面、机器人硐室自动巡检和AI预警方面发挥作用， IoT边缘网关可以掘进面无人作业、远程控制等领域发挥能力。华为在2021年重点押注这一领域，任正非曾亲自到山西考察“智慧矿山”，随后华为成立了“煤矿军团”，旨在对智慧矿山模式进行重点突破。这一领域的主要挑战是包括井下特殊防爆配套的成熟、井下组网的稳定性和总体成本。
图 10 典型矿山场景图
• 5G+车联网：车联网、V2X、无人驾驶等技术，这几年在众多领域获得了发展，但是由于前几年5G能力在路测覆盖、车端预装都还没有成熟，因此大部分实践都存在三大局限：单车智能、有线路测数据融合和“云-端”架构。随着5G的普及和5G+MEC边缘技术的成熟，能够单车自动驾驶水平L2/L3级提升到具备车路协同的L4等级，将基于专线IoT边缘网关的RSU改造成具备更大数据传输能力的5G RSU，将“云-端”架构进化成“云-边-端”架构，在精准地图、AI算力、OTA应用和车路协同上具备更好的体验。这一领域的主要挑战是车侧的5G改造、车路数据的漫游同步和服务覆盖性问题。
•5G+智慧医疗：2021年的第四届“绽放杯”是最不同于往届一次大赛，在大赛方向上，更强调方案可复制性和推广性，也强调商业价值和社会价值。这次比赛中，医疗行业涌现众多案例，基于5G的眼耳鼻喉疾病远程诊断、疑难危重新生儿急救转诊、发热人群监测、核酸检测等项目都获得了一等奖。这些标杆性项目除了利用5G大带宽、低时延、移动性，5G的安全性和稳定性也在医疗领域的实践中，得到了体现和发挥。这一领域未来的主要挑战在于医联体跨域数据传输、医疗信息安全保障和医疗设备终端改造问题。
虽然有政策“人工催熟”重大利好，但是边缘计算真正的价值回归，还有赖于行业落地的“需求生长和深耕”。需求的挖掘、基于边缘计算的创新和价值落地，在2021年虽有所进展，在2021年将会更加深入。
五、分进合击，产业链逐渐合围
产业链的成熟最终的目标是实现价值回归，即符合落地客户的实际需要，同时相关产出高于投入。要实现这一目标有三个方面要素，包括相关服务模式的成熟度、成本的合理性和业务落地的价值体现。产品和服务的演进是一个动态的过程，我们把相关的模式，按照发展和演进的时间长度做了归类，大致可以看出不同模式的成熟程度。
• 发展超过3年或者3年以上的模式
1) 互联网公有云和运营商基于优势的布局：公有云基于优势布局CDN云边缘，面向 2C 的视频、游戏行业拓展业务，运营商则基于5G抓手拓展MEC 边缘云，更多面向2B企业的数字化转型和升级。
2) 传统通信设备厂商布局5G MEC ：华为、中兴、爱立信和诺基亚几大主流核心网厂商根据自身核心网的优势，基于自身5G核心网延伸到边缘MEC场景。
3) 开放软件商布局中立的5G MEC：如专注开放架构的云计算厂商九州云，将业务扩展到“云+边”的模式，提供解耦、中立的5G MEC平台和服务，以及积极拓展如智能亚运场馆、天津智能车路协同等垂直行业领域。
4) 物联网厂商/工控机向IoT边缘网关进军：如航天云网、研华科技、涂鸦等，推出具备一定应用推送的边缘网关一体机。
• 发展2年左右的模式
1) CDN厂商的资源以主机和容器方式显示化：如网宿、白山云科技和阿里ENS类似，基本把原来的CDN 机房的资源通过主机/容器方式显式地暴露为服务。白山云也额外提供了类似Fastly的Function@Edge能力
2) 互联网公有云和运营商的交错演进：运营商发展分布式云，以及公有云发展5G MEC的能力。
• 发展1年左右的模式
1) 无线小基站厂商向MEC进军：一些小基站/核心网厂商也从无线基站领域跨越到5G MEC边缘领域，如4G/5G无线方案的佰才邦，和顺为在pre-A轮投资了艾灵网络，专注5G边缘方案。
2) 开源发展和开放生态的导入：如EdgeGallery开源项目，具备应用导入、应用扫描、应用商店的开放能力，在运营商体系内作为5G MEC生态整合的平台已经取得一定进展。
在边缘计算的交付成本上，2021年主要进展在终端成本、管道成本和边缘池成本也更为优化：
1) 终端-5G模组的成本持续降低：2019年，5G模组的价格大概是4G模组的9倍，2021年5G模组的价格大概是4G的5~6倍，预计到2023年5G模组的成本将会下降到2019年4G模组的成本水平 (搜狐, 2021)。2021年我国共有 463 款 5G 终端获得进网许可，其中 354 款为手机，99 款为车载终端等其它终端。手机价格已经下探至 1000 元以下，5G 模组价格已经下探至500 元 (李雁争, 2021)。5G模组的成本的降低，有利于相关产业整体的成本降低，5G的行业覆盖和技术能力也能够得到更大发挥。
图 11 5G模组成本趋势 来源：华为
图 12 联通雁飞模组价格降低到500元以下 来源：联通数科
2）管道-5G MEC边缘分流成本低于互联网带宽成本：5G MEC的边缘分流成本对比互联网带宽成本有明显优势，特别是在特大带宽的边际成本上。
• 边缘带宽单位成本优势明显，共享模式下单位成本在50~70元/月/Mbps左右，专供模式下单位成本在40~60元/月/Mbps左右，起点带宽一般布局共享边缘分流以100Mbps起步，典型独享专网典型流量为5/10/15/20/30 Gbps，但是，随着带宽的增长，边际成本也跟着降低（注：以上数据根据市场列表价格分析，非特殊渠道价格和大客户价格）；
• 公有云的带宽起点较低（1Mbps起卖，一般最大带宽超过2Gbps），但是随着带宽的增长，单位成本较高，小带宽模式下价格在50~60元/月/Mbps左右，超过100M的带宽基本在70~80元/月/Mbps左右，而且随着带宽增长，边际成本也微幅增长（见下图）。
图 13 公有云价格参考（2021年）
• 边缘云的成本接近公有云成本：在边缘部署的边缘云的成本，相较于公有云，虽然单数据中心的规模效益不大，但是也由于边缘机房数量更多，在总体资源提供的成本上，也开始接近公有云。
总结
2021年是边缘计算新兴概念经历炒作期顶点后由热转温、价值回归由虚变实的一年。这一年中，边缘计算的交付模式逐渐清晰，产业链布局的演进方向趋于聚焦，边缘计算的价值在行业落地更加务实。展望2022年，我们预测，边缘计算作为一种区别于WAN和LAN的中间新型入口，补足云和端各自不足，结合AI、数据、终端等能力，一方面将持续在工业、民生、文娱等传统领域推进数字化升级，另外一方面，也将会看到更多的业务形态催生和商业模式的拓展。关于中国边缘计算的发展，我们将会在2022年底再次总结和回顾。
参考资源
1. AWS. (2021). AWS Private 5G. 检索来源: https://aws.amazon.com/private5G/?nc2=h_ql_re_nw
2. Forrester, Hopkins Brian. (2021年5月6日). The Four Edges Of Edge Computing. 检索来源: forrester.com: https://www.forrester.com/report/title/RES175514
3. Forrester, Jeffrey Hammond. (2021年10月27日). The Forrester New Wave™: Edge Development Platforms, Q4 2021. 检索来源: forrester.com: https://www.forrester.com/report/the-forrester-new-wave-tm-edge-development-platforms-q4-2021/RES176402
4.李雁争. (2021年8月31日). 工信部刘郁林：5G模组价格已经下探至500元. 检索来源: 新浪科技: https://finance.sina.com.cn/tech/2021-08-31/doc-iktzscyx1476425.shtml
5.搜狐. (2021年5月31日). 直降35%！5G模组价格下探至500元以内，将给业界带来怎样的冲击？. 检索来源: 搜狐: https://www.sohu.com/a/469565796_219833
6.赵小飞. (2021年5月2日). 重磅！深入解读工信部发布的《5G应用“扬帆”行动计划》，未来三年的KPI都定了. 检索来源: sohu.com: https://www.sohu.com/a/464248401_160923
