本文援引于报告《 2022年中国元宇宙产业系列研究报告-基础设施篇（4）：边缘计算底层架构解析短报告》，首发于头豹科技创新网（www.leadleo.com）。

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元宇宙的核心为底层技术的迭代更新，边缘计算作为硬科技重要分支之一，已成为元宇宙产业发展的重要臂膀

边缘计算是在靠近物或数据源头的网络边缘侧，融合网络、计算、存储、应用核心能力的分布式开放平台，满足行业数字化在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。

边缘计算可建立物理世界和数字世界的联接与互动，通过数字孪生在数字世界建立起对多样协议、海量设备和跨系统的物理资产的实时映像，了解事物或系统的状态，应对变化，改进操作和增加价值，使能智能资产、智能网关、智能系统和智能服务。

边缘计算是一把双刃剑。作为联接物理世界与数字世界的桥梁，边缘计算是数据的第一入口，拥有大量、实时、完整的数据，可基于数据全生命周期进行管理与价值创造，实现支撑预测性维护、资源效率与管理等创新性应用。同时，边缘计算面临数据实时性、确定性、多样性等挑战。

全球边缘计算行业发展历经技术储备期、快速发展期和稳健增长期三个阶段，赋能元宇宙产业发展

2015年前，边缘计算技术处于技术储备阶段。在万物互联背景下，为解决边缘数据爆发式增长带来的计算负载和数据传输带宽问题，研究者探索在靠近数据生产者的边缘增加数据处理功能的可行性方案，其中具有代表性的是移动边缘计算与雾计算方案。移动边缘计算采用在云计算中心与边缘计算设备间建立边缘服务器以完成终端数据的计算任务。与边缘计算模型中的终端设备具有较强的计算能力不同，移动边缘终端设备基本不具备计算能力，因而移动边缘计算只能作为边缘计算服务器的其中一种架构模式，从属于边缘计算。

2015-2017年，边缘计算行业进行快速发展阶段。除产业界和学术界外，工业界亦在推动边缘计算的发展，为满足边缘计算的应用需求和相关标准，欧洲电信标准化协会于2015年9月发表关于移动边缘计算的白皮书。2016年底，MEC ISG扩展了MEC的范围，将Mobile扩展为Multi-access，支持蜂窝、固网、WLAN等多种接入技术。2017年8月中国自动化学会边缘计算专委会成立，标志着边缘计算的发展得到专业学会的认可与推动。2017年9月，ETSI MEC ISG完成了首个版本标准化工作，输出了术语、场景、需求、架构、管理面API、应用使能API、基本的网络能力服务API等系列规范。

2018年后，边缘计算进入稳定增长阶段。从边缘计算的需求、意义、系统、应用以及平台等角度出发，全球首部边缘计算专业书籍《边缘计算》对边缘计算进行阐述。边缘计算行业亦不断聚焦业界目光，行业参与者数量迅速增长，参与者的范围也逐步扩大，涉及云计算公司、硬件厂商、CDN公司、通信运营商、科研机构以及产业联盟等。边缘技术领域经过前期的市场教育已成为学术界和产业界的热门话题，未来将有望更好地实现学术与产业的融合，加快产品落地，逐步稳健增长。

边缘计算底层架构为边缘节点和边缘管理器，向上对接现场设备，向下对接云端，构建元宇宙底层技术架构

边缘计算系统分为云、边缘和系统三个层面，其中边缘计算位于云和现场层之间，边缘层向下支持各种现场设备的接入，向上与云端对接。

边缘层包括边缘节点和边缘管理器两部分，边缘节点部分为硬件实心，承载边缘计算的核心业务。根据业务侧重点和硬件特点不同，边缘计算节点可分为边缘网关、边缘控制器、边缘云等部分。边缘网关以网络协议处理和转换为重点，边缘控制器以支持实时闭环控制业务为重点，边缘云以大规模数据处理为重点。边缘计算节点一般具备计算、网络和存储资源，边缘计算系统共有两种对资源的使用方式，一种是直接将计算、网络和存储资源进行封装，提供调用接口，边缘管理器以代码下载、网络策略配置和数据库操作等方式使用边缘节点资源。另一种方式为将边缘节点的资源按功能领域封装成功能模块，边缘管理器通过模型驱动的业务编排方式组合和调用功能模块，实现边缘计算业务的一体化开发和敏捷部署。

边缘计算业务推进与创新需要标准体系的发展，当前边缘计算的相关标准已形成一套较成熟的标准体系。2019年，ETSI MEC ISG发布了第二版标准，标准涵盖的内容包括对第一个版本的增强、多种接入方式API的定义、行业服务API的定义以及测试和验证相关的项目。

边缘计算安全管理方案需与边缘计算的特性进行有机结合，最终实现轻量级、分布式的安全防护体系

边缘计算运作模式涵盖利益关系对象、场景、价值、关键目标、基本功能、系统需求等部分，场景是企业决策者对企业未来方向的具体表达，价值是确定企业决策者设定应用场景的合理性，关键目标是用于实现价值的可量化技术指标，基本功能是确认开发目标的合理性技术，系统需求是使用视图的主要部分，同时为商业试图和使用试图的衔接部分。

边缘计算全管理方案需与边缘计算的特性（包括边缘海量数据处理、分布式架构、异构性、资源受限、高度动态环境）进行有机结合，最终实现轻量级、分布式的安全防护体系。

边缘计算安全解决方面需要有高吞吐量、可扩展、自动化与智能化的特征，考虑各层级的异构特点，打造统一的安全管理制度。边缘站点存在资源约束特征，包括计算资源约束、存储资源约束以及网络资源约束，从而带来安全功能和性能上的约束。

中国边缘计算市场规模已达百亿级，预计未来将持续高速增长，年复合增速高达30.2%，2026年市场规模将接近千亿级

随着物联网时代的到来，更大量、更实时的运算需求开始兴起，传统云端架构逐渐无法负荷未来的运算需求。边缘计算作为物联网的“神经末梢”，可及时处理物联网设备生成的大量数据，提高设备的响应速度，降低关键应用的延迟以及对云计算中心的依赖。边缘设备还能对物联网产生的数据进行存储和自主学习，使物联网设备更加智能。随着连网设备数量的爆炸式增长，边缘计算服务市场受关注度急速上升。

边缘计算正处于技术与应用快速发展时期，全球已形成多个产业联盟，促进边缘计算产业健康发展。2021年，中国边缘计算市场规模预计达到223.2亿元，其中硬件产品市场份额高达56.3%，软件与服务产品市场份额43.7%。未来5年，中国边缘计算市场规模将持续高速增长，年复合增长率高达30.2%，其核心市场驱动力包括业务驱动、技术驱动与价值驱动。随着更多联网设备的推广应用，各行业对边缘计算的需求将大规模增长，有望推动行业进一步规模化发展。5G业务三大应用场景为高带宽、低时延以及海量连接，边缘站点通过有效融合互联网络以及电信网络可有效减少用户业务端到端的时延，提高数据安全性能，降低带宽占用率。5G边缘站点强化了运营商2B市场能力，是未来运营商的核心业务。

重点关注企业

华为、九州云、华辰智通

深度见解：

边缘计算安全管理方案需与边缘计算的特性进行有机结合，最终实现轻量级、分布式的安全防护体系。边缘计算底层架构为边缘节点和边缘管理器，向上对接现场设备，向下对接云端，构建元宇宙底层技术架构。中国边缘计算市场规模已达百亿级，预计未来将持续高速增长，年复合增速高达30.2%，2026年市场规模将接近千亿级。

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