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2019云计算开源产业大会丨刘源:物联网与边缘计算应用实践分享
2019-07-04

7月3日上午,2019云计算开源产业大会在北京国际会议中心隆重开幕。2019云计算开源产业大会以“计算无处不在,开源引领未来”为主题,由中国信息通信研究院主办。

下午13:30,大会特设的企业上云论坛活动正式开始,中移物联网有限公司开放平台部高级技术总监刘源做了《物联网与边缘计算应用实践分享》的精彩演讲。

中移物联网有限公司开放平台部高级技术总监刘源

各位专家,大家下午好,我是来自中移物联网有限公司的刘源。我们公司是中国移动在超越连接方面探索的产物,主要是一个科技公司。2012年成立,那时只有100多人,销售规模几千万,到2018年有3000人,营收56个亿。大家从我们公司的缩影可以看到,物联网行业发展是非常快的。

我本人一直在做云计算研发,最开始是在英特尔做虚拟化,到了阿里做的是分布式存储和虚拟化。今天论坛的主题是上云,我们公司的目标也是助力各个公司上云。

我来自于中国移动,给大家介绍一下5G的背景和价值。通过这张章鱼图最能理解边缘计算。有一部分在边缘端,有一部分在大脑。边缘计算的定义是把计算、存储、业务逻辑放到离客户最近的地方。边缘计算这个概念是从云服务厂商演变过来的,十多年前就提出了边缘计算的概念,但是5G把这个概念融入到了下一代的标准中去了,通过边缘计算可以为各个产业赋能。IT技术只是一部分,另外一个缺口是5G。5G有三大特性,其中两大特性是超大连接、超低延迟,这两大特性跟云计算结合在一起,才能为企业提供完整的解决方案。

为什么会有云计算?可以从三个方向来看。一个是OT技术,从最开始的蒸汽机到现在的工业4.0发展的接近150年,工业4.0提出了现场设备智能与自动化控制需要边缘计算。二是CT。5G通信时代低时延,高可靠和数据安全场景的出现需要边缘计算。三是IT。万物智能时代,计算、AI和数据分析能力的下沉,需要边缘计算。边缘计算是未来OT技术、CT技术、IT技术最佳的融合点。

还是要回答一下为什么需要边缘计算,这个技术是必须的吗?从我的角度来看是必须的。比如无人驾驶、机器人手术对延迟要求非常高,可以达到10毫秒。通过4G上网,4G到基站的空口有10—20毫秒的延迟,从基站到核心网还有10—40毫秒的延迟。再从基站到互联网服务还有二三十秒的延迟,加在一起接近100毫秒的延迟,但是未来要真正实现无人驾驶等应用,5G是必不可少的。

通信的延迟或者数据传输的延迟,85%都是由于光纤的延迟造成的,这是基本不能优化掉的。设备的延迟占到18%到25%,所以云的技术优化的再好,延迟也是达不到的。我们必须把云的服务和云的能力放在离客户最近的地方,像“精钢云”放在数据中心里面去,很多服务要进行下沉。除了客户的下沉,还有基站的机房,中国移动在全国各地有很多机房,希望在基站侧提供一个边缘计算,省去了客户自建边缘计算的成本。

边缘计算赋能5G带来了新的商业模式。最开始只有基于流量的商业模式。这是5G全景图,切片服务是5G的一大特性,切片跟VPC是非常接近的,亚马逊08年提出了一个概念,给每个客户都搭建一个局域网。这个概念并不新,上个世纪80年代就有了,但为什么马上2020年了,网络切片还处于标准撰写中,说明运营商是比较落后的。我们会把一个厂区真正的通过基站形成一个虚拟的网络,专门给这个厂区用。切入之后,我们会结合边缘计算服务给真正的企业提供数字化转型。除了开放我们的服务以外,还要建一个边缘云。

我们公司非常能代表中国运营商的发展方向,除了提供连接和云服务以外,还会提供基于B端的完整的解决方案。

跟大家分享一下我们在各个行业的发展情况。亚马逊2016年就推出了边缘计算服务,国内的企业主要是跟随,去年和今年才推出场景服务。总的来说,国内云厂商已经陆陆续续对边缘计算进行了布局,他们想把他们的云服务通过边缘计算推到更靠近客户的地方。通用电器、PTC、西门子都推出了自己的应用平台。

5G还处于大规模建设的前期,虽然工信部6月份已经说5G可以商用了,但5G主要分为两个阶段。2018年才可以做到提供高带宽的技术,大容量、低延迟标准的供给应该是在明年,技术的到来应该是明年下半年或后年。中国移动未来会基于5G提供两种主网方案,中国移动拿到了两个频段,都是6G以下的频段,只能提供比较低的延迟,比较大的带宽,但是在未来还有一个25G以上的频段,那个才可以把我们的速度提升百倍,延迟提升到数毫秒之内。未来我们会给企业上云提供两种方案,一个是封闭的主网方案。核心网是通过切片技术切出一片,专门给大的企业进行商用,在基站上还会提供边缘计算的服务,我们已经和国内的阿里云以及自己的移动大云进行了融合,2019年底和明年初就会提供边缘计算。中国移动还拿到了4.9G的双频段,比如钢铁厂要建一个5G的切片,如果是比较大型的企业,我们建议用4.9G独享的频段。

我们可以提供很好的无线的性能。去年到今年做了很多案例,比如电力行业和钢铁行业。5G带来的无线化是钢铁产业的刚需,现在很多钢厂布线时间成本非常高,稳定成本也非常高,5G未来可以触及每个角落,成本也会做到大幅降低。频段我们已经拿到了,今年和明年就可以通过运营商新的技术为企业提供服务。

目前5G的芯片成本比4G贵好几倍,不管手机终端还是传感器终端,以及模组都没有达到普及的程度。到明年5G商用真正普及,成本和规模一定会通过运营商的补贴政策以及市场的反映达到真正可用。不远的将来5G可以用用户上云带来真正的价值。

OneNET是一个物联网平台,在边缘端还会布局OneNETEdge,将用户面和控制面进行区分。我们会通过边缘计算和边缘云服务,为企业提供CT的服务。

OneNET Edge在IT场景中更多强调的是云边协同。最开始我们做了一个类似于PaaS的云,现在我们进行了简单的托管,也就是IaaS,在上面还有简单的SaaS服务,我们想真正提供一个混合云场景,为政府和大型企业提供服务。我们给韶钢建立了一个5G试验场。OT场景针对的是钢铁和电力行业。OneNET Edge里会有一些核心模块,可以跟5G的网源进行交互能够更好地将5G的能力进行开放。因为网络切片之间要进行交流,大型钢厂有很多厂区,每个厂区都有一个中心办公室,但各个厂区之间是需要严格隔离的,不需要通过运营商,5G网络开放之后,就可以像云计算一样很方便地进行配置和控制。

边缘计算我们更强调的是云边协同。刚才各位嘉宾提到了AI服务提供的人脸识别,一是需要大量的数据,二是需要大量的服务器进行训练,训练出来算法,才有可能被应用到案例当中。我们的云可以给各个客户提供大量的GPU的池子,只要他把数据传上来,我们就可以训练出他们想要的模型。

这是我们的OT场景,“精钢云”已经做得比较靠前了。我们也是可以通过modbus、OPC—UA等数据协议将数据采集上来,对车间和生产流程进行可视化。我们会打破数据孤岛,和现有的数据进行融合,对监控不到的地方和以前去不了的地方进行监控。我们还会与5G紧密结合起来,这是传统的云服务厂商不能提供的,他们只能提供云的解决方案,提供IaaS的基础设施,包括的DevOps系统,他们比较缺失的是网络层。因为5G成本是非常高的,我们给鞍钢做一个试点,投入就是几千万。所以在这方面可以由运营商去承载。

这是OneNET Edge与5G的全景融合,包括从接入网到承载网到核心网。在传统基站模块之外,我们会放一些云服务的服务器,包括OneNET Edge的服务。承载网、核心网上也会把我们的边缘服务放上去,做到更快地响应用户请求。

我们前期做了大量调研,把数据进行打通,把监测统一到一个平台上去。现阶段只是把数据汇集到一起进行采集,上面还有智能运维、大数据分析、视频联动。最主要是潜力一个统一的工业互联网平台,把有线进行无线化,通过5G技术。

还有就是数据流的分析,把数据采集上来,通过模块进行处理,和企业内部系统、云系统进行交互,满足人员管理、设备监控等需求。

这是逻辑图。从工厂车间到边缘机房,边缘机房有可能是移动自己的边缘基站,有的厂商也会有自己的机房,我们可以把网络设备,比如将NGRAN放在里面,做到更低的延迟。

这是一个厂区数字化车间可视化的demo,我们可以把整个厂区每条产线进行数字化。左边有监控,谁没有戴帽子,通过视频AI识别进行告警,通过手机传输给客户。

这是我们基于工业物联网平台做的简单展示,包括能云的监控、安全的监控,我们还会提供民用的传感器。

以上就是我的分享,谢谢大家!

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