5G 边缘计算在工业互联网领域的商用思考
作者：互联网
中国科学院院士邬贺铨曾经提到：“1G 到4G 是面向个人通信的，5G 是面向移动互联网和工业互联网的。”将 5G 边缘计算引入工业互联网，对于运营商来说，可以提升自身在价值链上的地位，提供更优质的服务；对于工业互联网来说，5G 边缘计算技术可以解决数据时延、带宽、安全性等问题，满足并加快整体建设需求。
工业互联网需要边缘计算 当前，发达国家纷纷实施“再工业化”战略，包括美国的先进制造业战略、德国的工业 4.0 计划、日本的“互联工业”计划、法国的“新工业法国”和“未来工业”等，都将互联网与工业的融合发展作为关键内容，可以说工业互联网的发展关乎各国“再工业化”战略的成败。 工业互联网建立在物联网基础之上，这是它的重 要 特 征。据 Gartner 和 IDC 公 司 预 测， 到2020 年底将有超过 500 亿的传感器和终端联网，其中超过半数的终端和物联网络将面临网络带宽限制，约 40% 的数据需要在网络边缘进行运算、分析、处理和储存，而这一占比到 2025 年将超过75%。可见，边缘计算将成为一个快速增长且市场潜力巨大的新兴领域。 工业互联网的另一个重要特征是个性化，不同企业的设备、流程、工艺、渠道、管理方式、商业模式、供应链等都不一样。这一特点在离散型制造企业中显得尤为突出：各企业的物料、产品和设备繁多，生产和管理过程中产生的数据多、实时数据处理时延要求高、数据维护工作量大、质量管控难度高，工业现场网络协议多样异构、难以互联互通，生产设备的可靠性及预测性维护、数据的安全性难以得到有效保障。边缘计算具有的提高本地算力、降低处理时延、减少带宽需求和保障数据安全等特性，恰恰迎合了工业互联网的这些需求。因此，工业互联网的发展迫切需要边缘计算技术的加入。 5G 边缘计算价值思考目前，价值链的大部分收入和利润都集中在应用与服务层面，这是互联网企业的优势领域，一般采用集中运作模式，一点上线即可全网推广，效率很高。传统运营商采用的是属地化运营模式，一项全国性业务的开展，需要通过省市县乡层层传递，效率低下。运营商虽然提供了从接入到网络的一整套服务，但通常也只是管道而已，利润价值低。 5G 已经进入商用阶段，其核心网的用户面和控制面彻底分离，UPF（用户面功能）下沉并与MEC（多接入边缘计算）集成，分布式部署在网络接入侧、本地侧、汇聚侧等处。5G 边缘计算可以减少网络传输时延、减轻核心网和骨干网带宽负荷、提升本地数据安全，使得面向用户的内容与服务更靠近用户侧、更符合垂直行业应用需求。因此，运营商可以通过 5G 边缘计算来开拓 2B 市场，发展工业自动控制、智慧交通、智能电网等众多行业应用。 对运营商来说，5G 边缘计算的价值在于发挥其属地化运营优势，可以把本地化基站或机房资源的计算和通信能力出租给应用与服务提供商，从而获得新的收入来源；也可以在用户侧向企业客户直接提供应用与服务（例如车联网、远程控制等低时延业务，视频监控与分析等高带宽、高算力业务），从而提升自己在价值链上的地位；更重要的是，可以借此建立合作伙伴关系和生态系统。可以说，5G 边缘计算对于运营商意义重大。 就工业互联网企业而言，5G 边缘计算的价值在于解决厂区原有 WiFi 网络抗干扰能力差的问题，同时避免架设有线网络成本高、难度大、工期长的难题，使客户网络像 WiFi 一样方便、像有线网络一样稳定。另一方面，5G 边缘计算具有兼容多协议、低时延、高带宽、高安全保障特性等特点，满足了工业企业在生产过程中对于兼容性、及时性、稳定性、安全性等方面的需求，有效促进企业的降本提质增效。因此，5G 边缘计算商用前景广阔。5G 边缘计算商业模式思考 近年来，5G 和物联网不断发展，智能终端设备不断普及，网络边缘侧数据呈现爆发式增长，这些因素极大地推动了边缘计算的发展。运营商积极参与其中，各项技术研究、测试、建设工作逐步开展，其商业模式的研究也被提上日程。 5G 边缘计算目标客户主要关注的焦点至少包括以下几个领域：节省带宽成本（如建材机械、包装设备等）、对本地数据有高算力要求（如水处理、环境监控等）、对数据处理时延敏感（如轨道交通、石化等），或者对数据安全有强烈要求（如制药、能源等）。 从商业模式角度考虑，由于 5G 边缘计算的架构或部署形态多样（以工控机、边缘控制器、边缘网关或者高性能服务器等形态部署）、部署位置多样（在企业生产现场、园区、运营商接入网、本地机房或者省市县汇聚点等）、投建方式多样（企业自建、代建、买断或者租赁等）、应用场景和需求多样，因此 5G 边缘计算的商业模式也灵活多样。 基础设施资源模式运营商以往大都是在完成设备建设之后再向客户开放服务，5G 边缘计算则不同，客户可以自建边缘计算设备后再接入 5G 网络，也可以通过第三方代建再使用 5G 网络，或者直接买断或租赁5G 边缘计算设备。因此，运营商可以根据边缘计算建设情况和接入 5G 网络情况的不同，采用一次性付费、包月、按年租赁甚至联合运营、收入分成等形式灵活提供服务。
在提供 API 接口服务时，可以按照 API 的不同性质采用不同收费模式：具有基本功能的 API可免费使用，具有较大颗粒度能力的 API，或者具有场景化或解决方案式的 API，可采用按月、包年、License 买断等形式。 API 接口可以面向企业客户，也可以面向第三方开放，其销售可以采用月租、年费、一次性收费或收入分成的方式。 此外，还可以将客户划分为不同级别，级别不同费用不同。如基本级别的客户可以免费接入，但仅可使用有限量的 API；高级别客户可以使用大部分 API，超出部分另行计费；批量级别大客户，则可以使用全部 API。 值得一提的是，在进行能力开放时，需要注意提供完善的能力接口开发配套服务。例如，提供开发中涉及的数据收集、流程设计、应用测试与优化等环节的开发工具，以社区或论坛的形式提供技术交流与自助服务，以多样化展现方式提供案例介绍等。 应用提供模式 俗话说，隔行如隔山，即使同为制造工业，但由于各行业生产、管理与销售的方式千差万别，所需应用与服务往往截然不同，不深入行业内部，很难提供符合客户需求的应用。无论是企业内部的管控应用，还是企业外部的云计算应用，运营商以往都难以介入其中。 5G 边缘计算靠近客户侧，恰恰为运营商提供了一个联合合作伙伴、向客户提供近端应用的机会。应用销售可分为通用型、定制型两种，可按照月租、年租或者 License 买断等方式销售。 按照量化指标销售 5G 边缘计算的特性是本地算力、低时延、高带宽、安全性，客户青睐边缘计算的原因也正在于此。销售过程中，依据可量化的指标，如算力、时延、带宽或 QoS 等，划分不同等级进行收费。 与其他电信服务整合 一般而言，企业需要的不仅仅是 5G 边缘计算服务，运营商可以考虑将基础网络服务、企业通信业务、个人与政企客户业务等整合起来，与5G 边缘计算服务进行打包。此外，运营商还可以联合处于物联网终端层面的传感器、视频监控等设备厂商，向客户提供一揽子 5G 边缘计算整体解决方案。 灵活多样的商业模式，可以激发 5G 边缘计算的发展活力，同时也有助于运营商挖掘新的利润增长点，发展互生共赢的产业生态。运营商如果不努力在边缘计算经济中发挥作用，将很难成为 5G 生态系统中的有效参与者。 本文首发于《通信企业管理》杂志，作者：刘豪&梁峥，单位：中国电信研究院。
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