據(jù)IDC預(yù)測,全球物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備安裝數(shù)量有望在2019年達(dá)到256億臺(tái),2020年將有超過500億的終端與設(shè)備聯(lián)網(wǎng),邊緣計(jì)算市場規(guī)模將超萬億,成為與云計(jì)算平分秋色的新興市場。
隨著5G時(shí)代的日益臨近,實(shí)時(shí)、智能、安全、隱私這四大趨勢催生了邊緣計(jì)算與端智能的崛起。5G通信的超低時(shí)延與超高可靠要求,使得邊緣計(jì)算成為必然選擇。
據(jù)IDC預(yù)測,全球物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備安裝數(shù)量有望在2019年達(dá)到256億臺(tái),2020年將有超過500億的終端與設(shè)備聯(lián)網(wǎng),邊緣計(jì)算市場規(guī)模將超萬億,成為與云計(jì)算平分秋色的新興市場。
今天,我們推薦來自安信證券的5G行業(yè)深度報(bào)告,對5G高速發(fā)展背景下,邊緣計(jì)算的技術(shù)分類與市場需求進(jìn)行分析。
以下為我們整理呈現(xiàn)的干貨。
邊緣計(jì)算,5G時(shí)代的萬億市場
邊緣計(jì)算(Edge Computing)是在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè),融合網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用核心能力的分布式開放平臺(tái),就近提供邊緣智能服務(wù)。
從邊緣計(jì)算聯(lián)盟(ECC)提出的模型架構(gòu)來看,邊緣計(jì)算主要由基礎(chǔ)計(jì)算能力與相應(yīng)的數(shù)據(jù)通信單元兩大部分所構(gòu)成。
隨著底層技術(shù)的進(jìn)步以及應(yīng)用的不斷豐富,近年來全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)爆發(fā)式的增長,這也為邊緣計(jì)算提供了更多的場景。
參考IDC數(shù)據(jù),全球物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備安裝數(shù)量有望在2019年達(dá)到256億臺(tái),年復(fù)合增速高達(dá)21%。
國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)市場的增速更高,據(jù)CEDA預(yù)測,2020年我國物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模有望達(dá)到18300億元,年復(fù)合增速高達(dá)25%。
與此同時(shí),5G通信的超低時(shí)延與超高可靠要求,使得邊緣計(jì)算成為必然選擇。在5G移動(dòng)領(lǐng)域,移動(dòng)邊緣計(jì)算是ICT融合的大勢所趨,是5G網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的重要一環(huán)。
IDC表示,到2020年,將有超過500億的終端與設(shè)備聯(lián)網(wǎng),而有50%的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)將面臨網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制,40%的數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡(luò)邊緣分析、處理與儲(chǔ)存。
因此,邊緣計(jì)算市場規(guī)模將超萬億,成為與云計(jì)算平分秋色的新興市場。
5G時(shí)代“邊云協(xié)同”,服務(wù)器市場迎來巨大增量
雖然云計(jì)算中心具有強(qiáng)大的處理性能,但是邊緣計(jì)算不僅能夠克服云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)帶寬與計(jì)算吞吐量的性能瓶頸,還能夠更實(shí)時(shí)地處理終端設(shè)備的海量“小數(shù)據(jù)”,并在保證終端的數(shù)據(jù)安全。
葉脊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使得網(wǎng)絡(luò)規(guī)模變大、網(wǎng)絡(luò)扁平化、光纖覆蓋率提升,使得網(wǎng)絡(luò)需要更多的交換機(jī)、葉/脊交換機(jī)之間更快的傳輸速率,更需要更多橫向的流量接口實(shí)現(xiàn)(光模塊)。
葉脊架構(gòu)所需要的高端光模塊數(shù)量10倍于傳統(tǒng)三層架構(gòu)。帶來100G高速率光模塊市場容量大幅增加。
根據(jù)IDC統(tǒng)計(jì),云數(shù)據(jù)中心內(nèi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投資占整個(gè)云數(shù)據(jù)中心ICT投資的32%,僅次于服務(wù)器投資,光模塊是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間通信重要組成部分。
2019年200G和400G模塊有望放量。40G~200G光模塊市場規(guī)模將從2017年的79億美元增長到2020年的139億美元。
同時(shí),數(shù)通100G光模塊市場規(guī)模也將從2017年34億美元增長到2020年75億美元,復(fù)合增速達(dá)到30%。
邊緣計(jì)算典型應(yīng)用場景
5G時(shí)代將迎來一大批新興應(yīng)用場景,如自動(dòng)駕駛、安防前端智能化、工業(yè)控制、遠(yuǎn)程操控(如醫(yī)療手術(shù)等)等。它們由于需要低于10ms的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延,因此邊緣計(jì)算的發(fā)展最迫切,也最需要。
1、自動(dòng)駕駛:車載平臺(tái)算力需求在20T以上
隨著汽車自動(dòng)駕駛程度的提高,汽車自身所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將越來越龐大。
根據(jù)英特爾CEO測算,假設(shè)一輛自動(dòng)駕駛汽車配臵了GPS、攝像頭、雷達(dá)和激光雷達(dá)等傳感器,則上述一輛自動(dòng)駕駛汽車每天將產(chǎn)生約4000GB待處理的傳感器數(shù)據(jù)。不夸張的講,自動(dòng)駕駛就是“四個(gè)輪子上的數(shù)據(jù)中心”。
高等級(jí)自動(dòng)駕駛的本質(zhì)是AI計(jì)算問題,車載邊緣計(jì)算平臺(tái)的計(jì)算力需求至少在20T以上。
從最終實(shí)現(xiàn)功能來看,邊緣計(jì)算平臺(tái)在自動(dòng)駕駛中主要負(fù)責(zé)解決兩個(gè)主要的問題。1)處理輸入的信號(hào)(雷達(dá)、激光雷達(dá)、攝像頭等);2)做出決策判斷、給出控制信號(hào)。
2、安防:國內(nèi)智能前端市場有望突破1500億
安防產(chǎn)業(yè)智能化升級(jí)是行業(yè)發(fā)展的大趨勢,前段智能不僅能夠?yàn)楹蠖颂峁└哔|(zhì)量、初步結(jié)構(gòu)化的圖像數(shù)據(jù),還能極大地節(jié)省帶寬和后端計(jì)算資源。后端智能化產(chǎn)品的核心功能則是利用計(jì)算能力對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分析。
從產(chǎn)業(yè)調(diào)研結(jié)果來看,2018年以來,主流深度學(xué)習(xí)攝像頭芯片開始成熟量產(chǎn),有效解決目前限制前端智能攝像頭放量的計(jì)算芯片瓶頸。
按照2021年智能攝像頭滲透率達(dá)到45%測算,預(yù)計(jì)國內(nèi)智能安防前端硬件產(chǎn)品空間在2021年預(yù)計(jì)將超過1500億元。
3、低時(shí)延工業(yè)級(jí)應(yīng)用:機(jī)器人、自動(dòng)化、無人機(jī)
工業(yè)高精度控制對時(shí)延和可靠性的敏感度極高,無論是中國、韓國和日本的運(yùn)營商,都非常關(guān)注5G新業(yè)務(wù)中工業(yè)級(jí)客戶(2B)的價(jià)值。
這些行業(yè)市場包括運(yùn)輸、物流、能源/公共設(shè)施監(jiān)測、金融、醫(yī)療和農(nóng)業(yè)。實(shí)現(xiàn)工業(yè)國產(chǎn)自動(dòng)化、無線化和智能化,典型場景包括視頻監(jiān)控、機(jī)器人控制、自動(dòng)巡查安防等。
1)機(jī)器人控制:同步實(shí)時(shí)協(xié)作機(jī)器人要求小于1毫秒的網(wǎng)絡(luò)延遲。到2025年,預(yù)計(jì)全球狀態(tài)監(jiān)測連接將上升到8800萬,全球工業(yè)機(jī)器人的出貨量也將從36萬臺(tái)增加到105萬臺(tái)。
2)饋線自動(dòng)化:當(dāng)通信網(wǎng)絡(luò)的延遲小于10ms時(shí),饋線自動(dòng)化系統(tǒng)可以在100ms內(nèi)隔離故障區(qū)域,這將大幅度降低發(fā)電廠的能源浪費(fèi)。參考華為5G白皮書,從2022年到2026年,預(yù)計(jì)5GIIoT的平均年復(fù)合增長率(CAGR)將達(dá)到464%。
3)視頻監(jiān)控和無人機(jī)巡檢:配備無人機(jī)進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施、電力線和環(huán)境的密集巡檢是一項(xiàng)新興業(yè)務(wù),LiDAR掃描所產(chǎn)生巨大的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)量將需要>200Mbps的傳輸帶寬。ABI Research的估計(jì),小型無人機(jī)市場將從2016年的53億美元迅速增長到2026年的339億美元,包括來自軟件、硬件、服務(wù)和應(yīng)用服務(wù)的收入。
4、VR/AR游戲:實(shí)時(shí)反饋?zhàn)屧芕R/AR成為可能
現(xiàn)階段VR游戲體驗(yàn)不佳,本地重度游戲?yàn)橹?,設(shè)備典型盤根錯(cuò)節(jié),用戶容易絆倒;聯(lián)網(wǎng)游戲時(shí)延至容易高達(dá)50ms,導(dǎo)致用戶眩暈問題。
未來5G設(shè)備實(shí)現(xiàn)直接邊緣云端訪問,VR/AR時(shí)延問題解決:實(shí)時(shí)CG類云渲染VR/AR需要低于5ms的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延和高達(dá)100Mbps至9.4Gbps的大帶寬。同時(shí),5G可以支持多用戶近距離連線。
云VR/AR將大大降低設(shè)備成本,從而提供人人都能負(fù)擔(dān)得起的價(jià)格。5G將顯著改善這些云服務(wù)的訪問速度云市場以18%的速度快速增長。
5、視頻云:遠(yuǎn)程醫(yī)療、4K/8K高清視頻
遠(yuǎn)程醫(yī)療依賴5G網(wǎng)絡(luò)的低延遲和高QoS保障特性,例如無線內(nèi)窺鏡和超聲波這樣的遠(yuǎn)程診斷依賴于設(shè)備終端和患者之間的交互。力反饋的敏感性決定低延遲網(wǎng)絡(luò)才能滿足要求。
其它應(yīng)用場景包括醫(yī)療機(jī)器人和醫(yī)療認(rèn)知計(jì)算,這些應(yīng)用對連接提出了不間斷保障的要求(如生物遙測,基于VR的醫(yī)療培訓(xùn),救護(hù)車無人機(jī),生物信息的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。
ABI Research預(yù)測,智慧醫(yī)療市場的投資預(yù)計(jì)將在2025年將超過2300億美元,智慧醫(yī)療市場將在2025年超過2300億美元。
同時(shí),5G的高速率特性將是用戶不僅能觀看當(dāng)下各類視頻內(nèi)容,還將隨時(shí)隨地體驗(yàn)4K以上的超高清視頻。
參考英特爾的《5G娛樂經(jīng)濟(jì)報(bào)告》,預(yù)計(jì)未來10年內(nèi)5G用戶的月平均流量將有望增長7倍,而其中90%將被視頻消耗,預(yù)計(jì)到2028年,僅憑消費(fèi)者在視頻、音樂和游戲上的支出就會(huì)增加近一倍,全球總體量將達(dá)到近1500億美元。
智東西認(rèn)為,由于數(shù)據(jù)量大、實(shí)時(shí)性需求高、數(shù)據(jù)隱私保護(hù)等問題,海量的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對邊緣計(jì)算有著大量需求。隨著5G與AI芯片的崛起,邊緣計(jì)算已經(jīng)越來越成為當(dāng)下最熱門的話題之一,受到創(chuàng)投、設(shè)備、芯片等廠商的追捧。
如今線上的流量入口日益減少,并且價(jià)格高昂。未來人工智能的流量入口將分布在大大小小的比邊緣設(shè)備上,包括手機(jī)、攝像頭、傳感器、機(jī)器人等。端智能將會(huì)涵蓋我們生活中的方方面面,而這其中的很多領(lǐng)域巨頭都沒有完全覆蓋,是無數(shù)中小創(chuàng)企的絕佳機(jī)會(huì)。(本文來源:世界科技創(chuàng)新論壇)
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