AIoT产业全景图谱系列解读（二）|能力下沉，边缘智能全面赋能低时延场景-技术圈

物联网智库整理发布

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导读

边缘层主要包括边缘节点和边缘管理层两个主要部分，分别对应边缘智能硬件载体和软件平台。边缘智能则是将智能处理能力下沉至更贴近数据源头的网络边缘侧，就近提供智能化服务，从而满足特定场景对实时性、隐私性、节省带宽等方面的需求。

近年来，AIoT逐渐进入高速发展阶段，已覆盖工业制造、智慧医疗、智能家居、智慧园区等场景。随着AIoT落地产业，智能终端连接数也在快速增长、数据规模不断扩大。面对海量数据，云计算在时效性、传输距离、安全性等方面的不足使得其在工业制造、自动驾驶、远程医疗等场景下明显力不从心，边缘侧的重要性日益显现。

根据Gartner数据，2015年到2019年，全球边缘计算市场规模以年复合增长率99.9%的速度高速增长；同时预测2020年全球边缘计算的市场需求规模将达到411.40亿美元，同比增长44.6%。边缘计算市场高速发展，主要得益于物联网产业快速发展，以及产业互联网应用不断渗透。

边缘节点主要指边缘智能相关的硬件实体，包括以网络协议处理和转换为重点的边缘网关、以支持实时闭环控制业务为重点的边缘控制器、以大规模数据处理为重点的边缘云、以低功耗信息采集和处理为重点的边缘传感器等。参与其中的企业主要包括爱立信、施耐德电气、Arm、英特尔、思科、华为、新华三、中兴通讯、研华科技、联想等。

边缘管理层的核心是软件平台，主要负责对边缘节点进行统一管理和资源调用。目前边缘智能软件平台主要用于管理网络边缘的计算、网络和存储资源。未来边缘智能软件平台的重要任务将会向着浅训练和强推理发展，这顺应了低时延场景的迫切需求。参与边缘智能软件平台领域的企业以云平台企业为主，比如AWS、Azure、阿里云、华为云IoT、腾讯云、百度云、中科创达等。

在近日由物联网智库与云和资本举办的“2020 AIoT产业年终盛典”上，物联网智库携手挚物·AIoT产业研究院重磅发布了全新升级的智联网行业图谱——《2021中国AIoT产业全景图谱报告》及系列子图谱。

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▲《2021中国AIoT产业全景图谱报告》

本文从“2021中国AIoT产业全景图谱”的“边”侧企业中，遴选了6家优质企业，以点带面，借此梳理边缘智能产业发展趋势。

▲《2021中国AIoT产业全景图谱报告》——边【向左滑动】

施耐德电气

作为全球能源管理和自动化领域数字化转型的专家，施耐德电气业务遍及全球100多个国家和地区，为客户提供能源管理和自动化领域的数字化解决方案，以实现高效和可持续。施耐德电气将世界领先的能源技术、自动化技术、软件及服务融合于整体解决方案之中，服务于家居、楼宇、数据中心、基础设施和工业市场。

施耐德电气从渤海之滨一家不足百人的小型合资工厂起步，到今天，中国已发展成为施耐德电气全球第二大市场。施耐德电气有幸成为中国改革开放的亲历者和参与者，并受益于中国的巨变。在中国，施耐德电气在推动传统行业加速数字化转型升级的同时，也助力新兴产业的培育和发展，致力于成为中国经济高质量发展的“加速器”。

2017年，施耐德电气推出基于物联网的新一代EcoStruxure™开放架构与平台，融合IT与OT技术，面向楼宇、数据中心、工业和基础设施四大终端市场，提供配电、信息技术、楼宇、机器、工厂、电网六大专业领域的端到端解决方案，为用户与合作伙伴的数字化转型赋能。EcoStruxure™兼具开放性、可扩展性和互操作性，推动从互联互通的产品到边缘控制，再到应用、分析与服务各个层面的全面创新，帮助合作伙伴以及最终用户开发可扩展的技术融合型解决方案，将运营效率、可持续性、资产性能和员工生产力提升至全新高度。

新一代EcoStruxure™发布至今，已经成为一个拥有完整三层架构和全生命周期管理的开放数字化生态圈。EcoStruxure™数字化架构和平台已经部署在全球超过50万站点，拥有65万家服务提供商和合作伙伴，为3000个应用程序和200多万台设备资产实现了互联互通。2019年，施耐德电气总营收中的约50%来自数字化业务。

新华三集团

紫光股份旗下新华三集团作为数字化解决方案领导者，致力于成为客户业务创新、数字化转型最可信赖的合作伙伴。新华三集团拥有计算、存储、网络、5G、安全等全方位的数字化基础设施整体能力，提供云计算、大数据、人工智能、工业互联网、信息安全、智能联接、新安防、边缘计算等在内的一站式数字化解决方案，以及端到端的技术服务。同时，新华三也是HPE®服务器、存储和技术服务的中国独家提供商。

2020年4月，移动研究院、浙江移动携手新华三在杭州完成基于中国移动4.9Ghz频段5G小站专网应用。应用以工业场景下4.9G小站外场试点为契机，结合多个热点技术领域（如5G/UWB高精度定位等）进行融合解决方案及性能对比测试。

整个方案由轻量化5G核心网、绿洲物联网平台、数字化室分5G小站和物联网扩展单元组成。5G数字化室分前传产品拓展短距非授权频谱物联网（如UWB、蓝牙、RFID定位等）组网架构，工程实施时通过一套布线可以解决“5G+物联网”覆盖需求，大大降低工程实施和后续维护的工作量。轻量化核心网支持容器化和云化部署，可降低网络成本、实现业务敏捷高效，并满足愈加凸显的核心网与接入网网络云化、以及新型MEC的业务需求。

此外，新华三整合5GC核心网、绿洲物联网平台和统一管理系统等产品发布“5G融合智能引擎”，部署在边缘云侧，借助轻量化5GC核心网的云化架构以及轻量化部署模式,支撑BBU/MEC共云边缘云部署。

华为云IoT Edge

华为云IoT，从联接使能、数据使能、生态使能三个维度，提供端边云一体协同的全场景物联网云服务，持续构建万物互联的智能世界。

联接使能：通过LiteOS、IoT边缘、设备接入管理、全球SIM联接等服务，覆盖端侧开发、边云接入、流量管理等环节，使能万物极简接入，上电即上云；
数据使能：IoT数据分析服务，以高性能的孪生建模能力构建IoT数字孪生，进一步释放IoT数据潜力；
生态使能：IoT Stage，以标准物模型为核心，面向伙伴提供一站式的体验、设计、集成平台，加速伙伴商业变现。

华为云IoT聚焦物联网基础设施建设，联合伙伴，共筑产业繁荣，以联合创新的行业物联网解决方案，加速千行百业的智能升级。

目前，华为云IoT携手伙伴，面向50多个行业及子场景构筑的行业物联网解决方案，已经在智慧园区、智慧城市、工业互联网、智慧交通等多领域得到应用，加速行业客户的数字化转型。

在智慧园区领域，助力深圳兆邦基集团有限公司打造高效、智能、绿色的科技大厦，对接通行、安防、能耗等16个子系统，实现设备全连接、数据全融合、场景全联动、调度全智能，有效减少能耗15%；
在智慧城市，助力鹰潭推进传统产业转型，提升城市物联网产业竞争力，实现城市基础设施的可视化管理，为城市的治理提供实时决策依据，2019年鹰潭荣获全球智慧城市大会“全球智慧城市数字化转型”大奖；
在交通领域，助力无锡实现了首个C-V2X城市级示范应用项目的落地，覆盖无锡主城区、新城主要道路，项目开放40余项交通管控信息，实现12大类V2I/V2V/V2P信息服务，覆盖限速提醒、道路拥堵提醒、公交精准到站等18个价值应用场景，为无锡市民提供安全、高效、便捷的出行体验；
在工业领域，助力三联虹普实现对设备更实时、更精准、更柔性的控制，采集频度达到秒级、毫秒级。提升纤维质检效率，使生产流程数据可视化，模型训练更新从月级提升到小时级，有效提升下游需求匹配率28.5%，提升检测效率80%。

创通联达

重庆创通联达智能技术有限公司是一家全球领先的智能物联网产品和解决方案提供商。由中科创达软件股份有限公司与美国高通公司在2016年共同出资设立。依托高通全球领先的芯片技术，以及中科创达在操作系统技术上的专业知识和本地化服务能力，创通联达致力于通过人工智能、5G、物联网以及云计算等先进技术的融合创新，为OEM/ODM、企业级以及开发者客户提供从芯片层、驱动层、操作系统层、算法层一直到应用层的一站式解决方案，提升智能终端设备的本地实时环境感知、人机交互和决策控制方面的能力，加速智能产品从原型到量产的过程，包括智能相机、机器人、虚拟现实、增强现实、智能穿戴、医疗设备及工业物联网等。

创通联达拥有全球广泛的业务和服务网络。在中国、美国、加拿大、日本、韩国、德国等国家设有20多个研发中心及办事处，员工90%为工程师，总数超过1000人。创通联达致力于以高效、专业的服务助力全球客户开发具有竞争力、差异化的创新物联网产品。

创通联达Edge OS是专为边缘计算应用场景而设计的智能边缘操作系统，可以为企业客户提供便捷的设备接入及数据分析服务，包括视频处理、端边云协同、远程算法和应用的部署、升级等功能。它开创性地将人工智能、多媒体、人机交互、设备管理、系统安全、开放连接等复杂的技术以模块的形式进行容器化部署，使得整体架构易于维护、管理和移植。此外，它还支持边缘侧集群管理，当一个节点出现故障，业务可被其他节点接管的高可用性，以及单节点出现算力不足，增加节点即可实现算力扩容的易扩展功能。灵活的系统架构使它能够满足智能楼宇、智慧零售、智慧医疗、智慧工业、智慧交通等领域的边缘计算应用场景需求。

Edge OS特点：

边缘侧协议桥接：通过不同的物理网络和通信协议，与物联网设备，流数据采集设备，子系统进行通信的服务。
边缘侧数据标准化：在边缘将进行数据标准化，将从非结构化的原始数据和流数据进行结构化和压缩。
边缘侧数据持久化：物联网边缘侧的原始数据缓存或持久化。
边缘侧人工智能数据处理：在边缘侧执行人工智能模型量化压缩后的推理计算。
边缘侧规则引擎：在边缘侧，通过数据驱动产生执行指令或生成告警信息，亦或上云对数据进行过滤。
边缘侧应用部署：人工智能和物联网应用在边缘侧部署并执行。

方案架构

中国通服

中国通信服务股份有限公司是经国务院同意、国务院国资委批准，于2006年8月成立，由中国电信控股、中国移动和中国联通参股的大型国有企业。2006年12月在香港上市，是我国通信行业第一家在海外上市的生产性服务类企业，2019年中国通服年收入超过千亿元，中国财富500强排名第86位。

作为全球最大的通信基础设施建设者和全球领先的信息通信支撑一体化服务提供商，中国通服具有提供业务独特的一体化综合解决方案能力，在全国范围内为通信运营商、媒体运营商、设备制造商、专用通信网及政府机关、企事业单位等提供网络建设、外包服务、内容应用及其他服务，并积极拓展海外市场。

近年来，中国通服积极落实国家创新战略，融入“数字中国”建设主航道，以“建造智慧社会、助推数字经济、服务美好生活”作为新的使命和担当，定位为“新一代综合智慧服务商”，通过融合CT（大连接）、IT（平台与应用）、DT（大数据服务）、OT（运营）能力，为客户提供涵盖规划设计、工程建设、信息化技术与产品、运维运营、全国支撑本地服务、科技生态和安全保障的一体化智慧服务，有效满足客户跨连接、跨应用、跨平台、跨地域、跨厂商的建设需求。

中国通服旗下的CCS Smart Edge是一款面向物联网端的开放边缘计算平台，可部署于网关、路由器和交换机等各类边缘设备及其他智能设备，主要为物联网边缘计算应用提供设备接入、应用开发、数据管理等方面的支持。平台利用边缘节点资源为用户提供设备极简接入、纵向软硬件解耦、横向设备管理、大数据管理及数据可视化、应用赋能等大量服务及各类功能接口。

平台具备复杂计算任务的管理能力，可有效保证用户各类计算任务的可行性、应用程序的可靠性以及资源利用的最大化。平台具备资源管理功能，可根据网络边缘的计算、网络和存储等资源情况，自行优化数据处理方式，保证各类条件下边缘节点均可高效地完成数据处理的任务。

在技术上，通过引入虚拟机技术和容器技术等核心技术，使平台具备良好的可扩展性。平台具备毫秒级实时响应速度，可支持各类低延时要求应用场景。同时平台提供了一套丰富的数据处理API，切合各类物联网应用中数据处理的实际需求，极大降低客户基于平台自开发应用的难度并缩短开发周期。

通过使用CCS Smart Edge平台，可使用户大量减少上传至云数据中心或服务器的数据量，缓解网络带宽压力，缩短系统响应速度，并更好地解决数据安全和网络隐私等方面问题，为用户提供最优质、高效、迅捷的边缘计算服务。

百度云BAETY

百度智能云是百度多年技术沉淀打造的智能云计算品牌，致力于为客户提供全球领先的人工智能、大数据和云计算服务。凭借先进的产品、技术和丰富的解决方案，全面赋能各行业，加速产业智能化。

百度云智能边缘包括边缘节点本地软件包和云端管理套件两部分：

边缘节点本地软件包：包含边缘框架，以及基于框架开发的边缘应用，实现将云计算能力延伸至边缘，提供离线自治、低延时的计算服务；
云端管理套件：主要负责边缘节点的管理，包含边缘节点的监控、注册管理、应用的编排与升级等功能。

智能边缘可与AI中台集成对接。边缘节点采集终端设备数据，并将数据上传至云端样本库，云端AI模型训练平台使用样本库当中的数据进行模型训练并输出AI模型，然后可以借助智能边缘的云边协同能力，将AI模型服务下发至边缘节点。这个流程可以持续迭代，从而实现“数据采集——>模型训练——>模型下发——>数据采集——>模型优化——>模型下发”的一个完整闭环流程。

整体集成架构图

百度智能边缘BIE提供设备接入、流式计算、函数计算、AI推断、数据同步等官方应用。同时与百度AI中台集成，通过百度AI平台训练的模型，可以无缝作为智能边缘应用部署到边缘节点。

BIE当前支持arm、x86等多种架构的硬件，当前已经适配的智能硬件包括：

百度ABC 一体机
百度GPU服务器一体机
NVIDIA Jetson 系列：包括nano\tx2\xavier\xavier nx
比特大陆SE5
寒武纪
大疆无人机
华为Atlas
百度Edgeboard

BIE基于开源的Baetyl软件实现，Baetyl基于Kubernetes构建，为云和边缘之间的网络、应用程序部署和元数据同步提供基础架构支持。使用Baetyl便于开发者按照实际需求对边缘节点框架进行定制和裁剪，降低边缘的使用难度。此外，云计算和边缘计算结合，在边缘节点处实现了对数据的过滤和分析，大幅提高效率，降低云端计算成本；在进行云端传输时通过边缘节点进行一部分简单数据处理，进而能够缩短设备响应时间，减少从设备到云端的数据流量，降低带宽成本。

目前，BIE边缘应用提供如下能力：

函数计算，提供函数运行时，支持本地函数运行，支持python27、python36、node85等函数；
流式计算，提供流式计算运行时，支持本地流式计算；
AI推断，通过video-infer模块与函数计算，可以实现特定模型的边缘AI推断；
本地数据存储，通过本地hub模块，支持消息存储、离线缓存；
数据采集，能够南向采集模块，采集与边缘边缘节点连接的关联设备的数据；
配置同步，通过系统模块，实现云端配置与边缘实时同步，云端的配置变更自动下发至边缘节点；
消息远传，通过remote模块，支持将边缘消息与文件传输至云端。例如支持将消息传输至远端MQTT Broker，支持将文件传输至远端的baidu bos、aws s3、ceph对象存储；