培训课件：边缘控制器市场分析报告

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：孙彬日期

：November29,2016边缘计算市场分析报告目录01物联网与边缘计算02边缘计算市场分析03泛在电力物联网与边缘计算04边缘计算友商分析物联网与边缘计算01章节PART物联网架构全球物联网市场规模物联网的应用边缘计算与物联网的关系物联网架构物联网（IOT）即通过射频识别（RFID）、感应器（各种不同的光感气感红外感等）、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把物品设备与互联网连接起来，进行信息交换、通讯和处理，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之，物联网就是“万物相连的互联网“物联网框架架构最早由IBM分成八层，最后逐渐缩减至三层，主要是指感知层、网络层、应用层感知层：主要通过各种传感器（光感、温度、湿度、体感、气感、重力感应等传感器）来获取相应的数据采集，采集企业所需的数据。这个层面上主要用到的是传感器及节点设备。物联网架构：网络层：指通过物联网节点把采集的信息，通过网络传送至后台服务器。数据传输主要通过不同的无线或有线传输技术。比如Lora、Zigbee、NFC、Bluetooth、及4G/5G等无线传输及经wifi路由器采集通过有线宽带传输及服务器应用层：通过前端采集得到的信息和数据，进行过滤、分析、存储和处理，实现具体的应用落地。并且可以通过大数据分析得到企业所需数据，进行调整、管理和控制相关的物联网设备。比如城市监控、智能家居、智慧农业、自动驾驶、健康管理、物流管理等。全球物联网市场规模根据市场研究机构IOTANALYTICS的数据，目前全世界的联网设备数量已经超过170亿，扣除智能手机、平板电脑、笔记本电脑或固定电话等连接之外，2018年物联网设备的数量达到70亿个，到2020年，活跃的物联网设备数量预计将增加到100亿个，到2025年将增加到220亿个2018年全球物联网市场规模达到1510亿美元，预计到2025年将增至15670亿美元全球物联网设备接入数量预测（单位：10亿个）：数据来源：IOTANALYTICS全球物联网市场规模（单位：10亿美元）：数据来源：IOTANALYTICS物联网的应用消费性物联网生产性物联网智慧城市物联网物联网面向需求侧的消费性物联网物联网与移动互联网相融合的移动物联网孕育出可穿戴设备、智能硬件、智能家居、车联网、健康养老等规模化的消费类应用面向供给侧的生产性物联网物联网与工业、农业、能源等传统行业深度融合形成行业物联网，成为行业转型升级所需的基础设施和关键要素。基于物联网的城市立体化信息采集系统正加快构建，智慧城市成为物联网应用集成创新的综合平台据GSMAIntelligence预测，从2017年到2025年，产业物联网网（包括生产性物联网和智慧城市物联网）连接数将实现4.7倍的增长，消费物联网连接数将实现2.5倍的增长产业物联网边缘成为物联网产业的重要关口2019年IT市场研究与咨询公司Gartner发布《工业物联网边缘计算市场指南》，Gartner预测，到2022年，超过50%的企业生成数据将在数据中心或云之外进行创建和处理，至少50%的现场物联网项目将使用容器进行边缘应用程序生命周期管理，此外，至少50%的高端工业物联网网关将提供可选的5G模块。云端数据处理能力开始下沉，更加贴近数据源头，使得边缘成为物联网产业的重要关口。Gartner发布了2019年度新科技的技术成熟度曲线，这是一条描述新技术产生后社会预期随时间变化的曲线，它能呈现新技术的市场热度和现实发展的偏离程度。2019年度新兴技术成熟度曲线中，边缘人工智能和边缘分析处在期望膨胀期，人们对边缘计算存在高预期，是未来技术发展趋势；但该技术大概在2~5年左右在技术上才会进入成熟期。边缘计算助力物联网边缘侧赋能，应用探索开始启动。边缘计算不再是一个独立的技术，近年来在产业界的合力推动下，已扩展至硬件、软件、设备、运营商、内容提供者、应用开发者等各个环节，对物联网端到端解决方案形成影响边缘计算市场分析02章节PART边缘计算发展背景及进展边缘计算架构边缘计算与云计算边缘计算产业链及主要供应商边缘计算市场规模边缘计算发展背景及进展200820132014201620172018微软亚洲研究院提出了边缘计算的概念诺基亚西门子通信技术有限公司和IBM公司联合推出了可以在移动基站中运行的计算平台，首次使用移动边缘计算描述边缘服务欧洲电信标准协会ETSI成立了工业规范组，开始推动边缘计算的标准化，提出生态系统和价值链ETSI提出多接入边缘计算，将边缘计算从电信蜂窝网络进一步延伸至其他无线接入网络（如Wi-Fi）华为、英特尔、ARM等联合成立边缘计算产业联盟ECCECC推出边缘计算参考架构2.0，包含业务动态调度、云端部署协调等解决方案ECC推出边缘计算参考架构3.0谷歌推出两款大规模开发和部署智能联网设备的产品：云端芯片EdgeTPU和软件CloudIoTEdge，促进了基于人工智能的解决方案的部署华为设计了包含边缘计算的昇腾芯片阿里巴巴公司宣布战略性地布局边缘计算，陆续推出了LinkEdge、边缘节点服务（edgenodeservice，ENS）边缘核心成为新一轮布局重点。目前，通信、工业、互联网巨头纷纷入局，立足自身优势拓展边云协同生态。边缘计算架构边缘计算（EdgeComputing）是指将计算能力从网络核心下沉到网络边缘，通过在终端设备附近建设计算节点，使数据、应用和服务的主要分析处理环节都在边缘节点进行。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（架构），就近提供边缘智能服务，满足行业数字化在敏捷连接、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。边缘计算技术的实现，意味着许多控制将通过本地设备实现，而无需交由云端，处理过程将在本地边缘计算层完成。边缘计算本质就是“贴地”的云计算。根据边缘计算产业联盟(ECC)发布的边缘计算参考架构，整个系统被分为三层，即现场层、边缘层、云端。边缘层是边缘计算三层架构的核心。边缘计算参考架构：资料来源：《边缘计算参考框架3.0》边缘层又划分为边缘管理器和边缘节点两部分边缘节点是具有计算和存储能力的功能模块。包括：负责处理和转换网络协议的边缘网关负责闭环控制业务的边缘控制器负责大规模数据处理的边缘云负责信息采集与简单处理的边缘传感器；边缘管理器的呈现核心是软件，主要功能是对边缘节点进行统一管理边缘计算与云计算应用特征对比传统云计算将处于网络核心，聚焦非实时、长周期的数据分析，发挥在周期性维护、业务决策支持等领域的优势；边缘计算则将负责处理短周期的基层数据信息，一方面支撑本地业务的实时智能化处理和运营，另一方面成为云端所需的高价值数据的采集单元。资料来源：边缘计算产业联盟(ECC)小大数据传输到服务器的频率实时需求小（高延时）大（低延时）搜索网站服务SNS（社交网络服务）存储智慧城市智慧家居/智能楼宇语音/图片识别医疗游戏AR智能交通云计算边缘计算边缘计算和云计算应用特征对比：边缘计算保持云计算基本架构，与传统云计算将形成互补协同关系。边缘计算在传统云计算的“核心-终端”架构中插入边缘层，当新一代的网络架构建设完成后，边缘计算和传统云计算将协同发挥各自优势。边缘计算产业链及主要供应商边缘计算产业链及主要供应商：产业链位置服务类型代表企业业务内容上游硬件基础设施华为、中兴通讯、浪潮信息、中科曙光、凌华科技边缘服务器、智能网关、边缘计算网络体系软件基础设施思科、谷歌、华为边缘操作平台、边缘应用软件中游服务提供商网宿科技、软通动力社区云搭建、边缘云托管电信运营商中国移动、中国联通5G通信网络云服务商阿里云、腾讯云、华为云云业务延展至边缘下游智能应用开发商腾讯、海康威视、东方国信、千方科技、新北洋智慧城市、智能家居、智能制造、智能交通智能终端开发商小米、百度、德赛西威可穿戴设备、车联网设备本文主要关注边缘计算上游的硬件和软件基础设施。在硬件设施方面，目前推出的具有边缘概念的硬件产品主要分为两类：（1）面向物联网的边缘智能网关，目前，这类产品以华为AR系列敏捷网关为代表。（2）面向电信网的边缘服务器：这类产品以凌华科技的模块化工业云计算架构MICA和加固级边缘服务器SETO-1000为代表，分别对应5G建设的集中式无线接入网（C-RAN）和分布式无线接入网（D-RAN）。在软件设施方面，主流厂商纷纷提出边缘计算解决方案，主要包括两个方面的产品：（1）边缘操作平台。这类产品主要以思科IOx平台、华为Liteos平台为代表。（2）边缘应用和服务套件：基于边缘入口的各种软件应用和服务套件能够极大地丰富使用场景，为边缘计算发展提供更大空间，这类产品的参与方既包括英特尔、诺基亚等巨头厂商，也包括开发工业和商业物联网应用的众多小型软件企业。边缘节点边缘管理器边缘计算产业链—上游：软硬件设施边缘节点典型实现形式服务器移动边缘计算MEC网关设备终端设备相应产品边缘服务器边缘服务器边缘网关、边缘路由器、边缘控制器通过终端设备自带的软件系实现边缘计算应用场景智能家居（含游戏）、智慧城市（如安防、梯联网）智慧交通（如自动驾驶、实时交通管控）智慧楼宇、社区、物联网智慧零售、智慧交通（如自动驾驶）等场景目前边缘计算的边缘节点实现形式主要包括四种：服务器、通信基站、网络设备以及终端设备服务器：传统数据中心走向分散布局，服务器下沉提供边缘计算资源通信基站：边缘计算接入通信基站，把云计算能力下沉到网络边缘的基站网关设备：物联网网关是连接传感网络和广域网络的桥梁，边缘计算从网关入手，在网络设备内部设置虚拟机和容器，从而实现本地数据预处理。目前，边缘计算的概念主要落实在以网关和路由器为代表的边缘网络设备上终端设备：通过终端设备自带的软件系统实现边缘计算，需要在通信模组、网关甚至普通单片机等设备上嵌入轻量级容器，用以执行Java、Python、Lua等脚本语言构成的微应用。边缘计算产业链—中游：边缘云服务提供商边缘计算服务提供商的布局形式：目前，已经有多家公司涉足边缘计算平台和相关服务，除了国内外巨头公司如亚马逊、微软、阿里、腾讯、华为纷纷布局边缘计算推出相关产品外，各类边缘云服务提供商逐渐在细分领域进行布局。在云服务商推动下，边缘云的市场布局逐渐展开。社区云Wi-Fi边缘计算平台云服务平台智慧城市实时计算场景要求服务商建设基础设施边缘节点，高效完成事件响应和任务处理，主要参与企业包括网宿科技、软通动力等公司。轻量级场景要求服务商为各种类型的边缘应用提供运营条件，边缘平台需要具备低功耗、自组网、跨平台等能力，主要参与企业包括机智云、FogHorn等公司。此外，作为移动边缘计算应用方的电信运营商，也以5G网络作为突破口推广边缘计算。边缘计算产业链—下游：智能应用和智能终端在边缘计算建设完成后，部分重度消耗流量、强调时延和精确、要求用户感知的应用得以实践，各种各样的终端设备开始具备更高的智能化条件。因此，智能应用和智能终端的用户最终将为边缘计算服务付费。在智能应用方面，需要边缘计算提供支撑的智能应用可以分为两类：一是基于互联网的应用，二是基于物联网的应用。在智能终端方面，智能硬件呈现爆发式发展，驱动边缘计算需求扩张。边缘计算不仅服务于手机、平板电脑等成熟的智能终端，车联网、智能家居等物联网设备为边缘计算创造了更为强劲的需求。主流互联网企业向智能硬件渗透，智能终端产品以智慧家庭为核心。智能硬件移动应用案例智能硬件产品实例工业机器人梯联网边缘计算的商业实践边缘计算通过与行业使用场景和相关应用相结合，依据不同行业的特点和需求，完成了从水平解决方案平台到垂直行业的落地，在不同行业构建了众多垂直行业解决方案资料来源：《边缘计算参考框架3.0》能源网能效管理轨道交通装备预测性维护智慧交通全球边缘计算市场规模2018年全球边缘计算市场呈现快速增长趋势，规模达到51.36亿美元，增长率57.71%，预计未来年均复合增长率将超过50%，其中美国市场份额最高。2018年，边缘计算硬件产品市场规模达到32.25亿美元，占比达62.79%；软件和服务占比达37.21%。数据来源：赛迪顾问《2018年边缘计算市场数据》中国边缘计算市场规模及行业分布2018年，中国边缘计算市场规模为77.37亿元，增长率55.39%。从行业应用结构来看，2018年，安防是边缘计算最大的行业市场，占比达到65.22%，交通和制造业紧随其后，分别占比24.45%和6.17%电力行业的边缘计算目前还处在萌芽阶段。国网公司在2019年提出建设泛在电力物联网，电力物联网将成为边缘计算的重要应用场景。数据来源：赛迪顾问《2018年边缘计算市场数据》中国边缘计算市场规模及产品分布2018年，中国边缘计算硬件市场份额达到71.22%，软件和服务市场占28.78%。在硬件产品中，边缘服务器作为“云边协同”主要硬件设备在本地完成数据计算、存储和传输；边缘网关目前多用于物联网场景中，进行多种设备协议的转换，并完成同一网段内数据的计算、存储和传输；工业PLC控制器多用于工业环境中，通过对一定范围内的设备数据进行计算、存储和传输，控制或调整机床等设备工作状态。数据来源：赛迪顾问《2018年边缘计算市场数据》泛在电力物联网与边缘计算03章节PART泛在电力物联网是边缘计算的重要应用场景泛在电力物联网架构泛在电力物联网是边缘计算的重要应用场景能源互联网属于典型的工业物联网，以电网为网络枢纽，连接能源生产和能源消费。通过先进信息、通讯、大数据、人工智能、互联网技术的深度融合，建设发、输、配、用、储等环节的互联互通、全息感知、高效分析、智能控制、灵活共享的泛在电力物联网，实现能源供需的实时匹配、安全经济、智能响应、高效服务。2019年初，国家电网提出泛在电力物联网的概念，着手打造SG-eIoT(electricInternetofThings)。通过统一的物联网平台来接入各业务板块的智能物联设备，制订各类电力终端接入系统的统一信道、数据模型、接入方式，以实现各类终端设备的即插即用。泛在电力物联网，作为未来可能接入设备最多的物联网生态圈，是一个被严重低估的边缘计算应用场景，产业发展空间大。由于电力覆盖范围广、设备量大、对时效要求高，因此，在建设泛在电力物联网时，经常需要结合地区、网络等特征进行分散计算和处理，边缘计算非常必要的。针对电力，还需要依照现场情况进行定制化的分析处理，这就必须依据靠近终端的边缘计算进行分析决策，以发挥计算的时效性和应用成效。未来，在泛在电力物联网应用场景下，控制领域将从当前的星型集中连接模式向点到点分布式连接切换，主站系统将逐步下沉，会出现更多的本地就近控制和边缘计算。泛在电力物联网架构泛在电力物联网架构：泛在电力物联网涉及到的关键技术为“云-管-边-端”。在整个体系中，边缘计算处于承上启下的关键位置。在整个能源互联网的建设布局中，边缘计算是重要的一环，在打通物联网终端间的壁垒，促进数据融合方面起到了不可替代的作用。在电网领域，边缘计算可以对传感器、智能设备、智能终端的多重数据进行就地处理与分析，就近提供边缘智能、敏捷联接、实时判决、数据优化、安全保护，提高数据传输与处理效率，以满足电网中设备及用户的快速响应需求，为智能调度、主动配电网、配电物联网等应用提供支撑。

“云”指国网云等大数据、人工智能、数据挖掘平台，综合了项目管理、营销系统等数十个业务应用；“管”指通信网络，为电网信息传输提供可靠的通信管道；“边”指部署边缘计算装置，构建电网的分布式数据中心，提升整体的边缘计算能力；“端