云计算行业专题报告之三：边缘计算从云端到边缘迎5G新机遇-20190306-中信证券-41页 (2).pdf

证券研究报告 请务必阅读正文之后的免责条款 边缘计算边缘计算：从从云云端端到到边缘边缘，迎迎 5G 新机遇新机遇 云计算行业专题报告之三2019.3.6 中信证券研究部中信证券研究部 核心观点核心观点 杨泽原杨泽原 计算机分析师 S1010517080002 张若海张若海 首席计算机分析师 S1010516090001 刘雯蜀刘雯蜀 计算机分析师 S1010518020001 边缘计算将能力从云端下沉至边缘，有效支撑边缘计算将能力从云端下沉至边缘，有效支撑对时延等指标要求较高的对时延等指标要求较高的城市、城市、交通、家居、制造等交通、家居、制造等场景场景应用落地应用落地，带来边缘节点、服务商两个核心增量，带来边缘节点、服务商两个核心增量机遇机遇。What？边缘计算通过将计算能力从云端下沉至边缘，满足？边缘计算通过将计算能力从云端下沉至边缘，满足低时延低时延、大带宽大带宽、高高可靠可靠的应用需求，成为云计算的重要补充与演进方向。的应用需求，成为云计算的重要补充与演进方向。边缘计算（Edge Computing）将计算存储等能力从网络核心下沉到网络边缘，提供低时延、高带宽的传输条件，显著降低运营成本，并创造用户感知、设备互联的应用环境，有效整合信息资源。Where？边缘计算有望在对时延、带宽、成本等边缘计算有望在对时延、带宽、成本等指标指标要求较高的场景得到重点要求较高的场景得到重点应用，如智慧城市、智慧交通、智能家居和智能制造。应用，如智慧城市、智慧交通、智能家居和智能制造。产业链由“软硬件提供商边缘计算服务运营商应用开发商”构成。当前存量的云计算、物联网技术通过与边缘计算结合，将显著提升对于以上高要求场景需求的支撑能力，例如在自动驾驶中有望依托边缘计算解决其感知与运动数据分析判断的的时效性、安全性问题。参照物联网、云计算产业，边缘计算潜在市场规模有望达数百亿以上。How？变革技术架构与变革技术架构与产业产业格局格局，边缘节点，边缘节点、边缘计算服务商、边缘计算服务商成核心增量成核心增量机遇机遇：1、在云计算经典架构中引入“边缘节点”，向“云管边端”演进。目前边缘计算的边缘节点实现形式主要包括四种：1）服务器，常见于智能家居、智慧城市等场景；2）通信基站，常见于智慧交通（如自动驾驶）等；3）网关设备，常见于智慧楼宇、零售等；4）终端设备，常见于智慧零售、智慧交通等；2、在产业链格局中边缘计算服务商价值凸显，各类玩家纷纷布局。云计算厂商（参见阿里与中国铁塔合作）、运营商（参见中移动“Pioneer 300”先锋行动）、CDN 及创业公司（参见网宿科技、Foghorn 业务）掘金各场景服务市场机遇。Which？投资建议上，我们建议沿着三条主线布局边缘计算投资机遇：投资建议上，我们建议沿着三条主线布局边缘计算投资机遇：1、基础设施先行。边缘节点作为架构中核心增量有望率先受益，四类节点形态中重点推荐服务器领域浪潮信息浪潮信息、中科曙光中科曙光、终端领域新北洋、德赛西威；2、边缘服务商兵家必争。重点推荐 CDN 领域网宿科技网宿科技、云计算领域阿里巴巴；3、下游基于边缘计算服务的应用厚积薄发，关注制造领域用友网络用友网络、东方国信东方国信、交通领域千方科技、中科创达、四维图新，城市领域海康威视、思创医惠。风险因素风险因素：技术成熟度与完备度不够、技术成熟度与完备度不够、5G 与边缘计算产业化进程低于预期。与边缘计算产业化进程低于预期。重点公司盈利预测、估值及投资评级 简称简称 收盘价收盘价（元）（元）EPS（元）（元）PE 评级评级 2017 2018E 2019E 2017 2018E 2019E 浪潮信息浪潮信息 25.09 0.33 0.53 0.69 76 47 36 增持 中科曙光中科曙光 52.70 0.48 0.67 0.95 110 79 55 增持 网宿科技网宿科技 12.99 0.34 0.33 0.44 30 31 23 买入 用友网络用友网络 33.22 0.20 0.32 0.43 164 103 77 买入 东方国信东方国信 15.48 0.41 0.49 0.69 38 32 23 增持 资料来源：Wind，中信证券研究部预测 注：股价为 2019 年 3 月 5 日收盘价 云计算行业专题报告之三云计算行业专题报告之三2019.3.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 目录目录 补齐传统云计算短板，边缘计算优势逐渐显现补齐传统云计算短板，边缘计算优势逐渐显现.1 两大突破创造强劲需求，边缘计算拓展价值空间.3 边缘节点成增量市场，产业生态期待变革边缘节点成增量市场，产业生态期待变革.6 架构向“云管边端”演进，边缘节点成核心增量.6 产业中上游积极探索，静待边缘计算应用落地.10 深耕智慧应用领域，边缘计算前景无限深耕智慧应用领域，边缘计算前景无限.17 立足四大应用场景，拓展边缘计算需求.17 重新定义价值链条，边缘计算走向纵深发展.22 风险因素风险因素.25 投资建议投资建议.26 重点公司重点公司.27 云计算行业专题报告之三云计算行业专题报告之三2019.3.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 插图目录插图目录 图 1：边缘计算的功能结构.1 图 2：移动网络架构中的边缘层.2 图 3：边缘计算和云计算应用特征对比.3 图 4：2015 年我国智能硬件销量.4 图 5：典型的网络传输每 TB 数据所需时间.4 图 6：Amazon S3 月存储费用.4 图 7：Amazon S3 月传输费用.4 图 8：ICT 领域的发展趋势.5 图 9：中国物联网产业市场规模及增速.6 图 10：边缘计算平台的本地化应用场景.6 图 11：边缘计算通过新增边缘节点.7 图 12：浪潮发布首款 OTII 边缘计算服务器 NE5260M5.8 图 13：中国移动互联网数据增长情况.9 图 14：华为敏捷物联网解决方案.9 图 15：边缘计算参考架构 1.0.10 图 16：边缘服务器在 C-RAN 中的应用.11 图 17：对比边缘服务器在 D-RAN 中的应用.11 图 18：中国服务器市场规模及增长情况.12 图 19：思科 IOx 平台工作环境.12 图 20：机智云 4.0 服务架构.15 图 21：5G 应用路线图.15 图 22：智能硬件移动应用实例.16 图 23：中国网络视频市场规模及增速.16 图 24：中国智能硬件市场规模.17 图 25：2014-2015 智能硬件投资资金额占比.17 图 26：中国移动边缘计算白皮书中典型场景与特点.18 图 27：软通动力智慧城市解决方案.18 图 28：华为梯联网架构.19 图 29：车联网市场规模预测.20 图 30：边缘计算在车联网中的应用.20 图 31：百度车联网布局.20 图 32：云社区解决方案.21 图 33：ICT 与 OT 的融合.22 图 34：工业 CPS 系统.22 图 35：“软边缘+硬核心”架构.23 图 36：中国移动 2019MWC 发布边缘计算“Pioneer 300”先锋行动.24 图 37：2012-2020 数据量增长.24 图 38：八支柱的雾计算架构.24 图 39：边缘计算市场需求理论值估测.25 云计算行业专题报告之三云计算行业专题报告之三2019.3.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 表格目录表格目录 表 1：边缘计算、传统云计算部署架构对比.2 表 2：边缘计算、传统云计算主要性能对比.3 表 3：集中式云计算与移动边缘计算（MEC）对比.8 表 4：边缘计算产业链梳理.10 表 5：2017 年国内公有云服务提供商市场份额.13 表 6：边缘计算服务提供商的布局形式.13 表 7：智能硬件产品实例.17 表 8：浪潮信息盈利预测.27 表 9：中科曙光盈利预测.28 表 10：网宿科技盈利预测.29 表 11：用友网络盈利预测.30 表 12：东方国信盈利预测.31 表 13：德赛西威盈利预测.32 表 14：新北洋盈利预测.33 表 15：中科创达盈利预测.34 表 16：四维图新盈利预测.35 表 17：思创医惠盈利预测.36 云计算行业专题报告之三云计算行业专题报告之三2019.3.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 1 补齐传统云计算短板，边缘计算优势逐渐显现补齐传统云计算短板，边缘计算优势逐渐显现 边缘计算相边缘计算相将计算能力从网络核心下沉到网络边缘将计算能力从网络核心下沉到网络边缘 边缘计算（边缘计算（Edge Computing）是指将计算能力从网络核心下沉到网络边缘，通过在）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。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。在云计算提出计算能力集中上移之后，边缘计算在云架构的基础上，重新提出了分布式计算的呼声。通过拉近计算节点与用户之间的距离，边缘计算成为对网络形态的又一次新探索，它能够有效提高网络传输效率，并及时获取用户的网络状态和位置信息。边缘计算涵盖的相关概念非常广泛，目前主要包括移动边缘计算（MEC）、雾计算、本地云等技术概念。图 1：边缘计算的功能结构 资料来源：ECC，中信证券研究部 与边缘计算相比，与边缘计算相比，MEC 更强调在移动网络中的应用，是主要应用更强调在移动网络中的应用，是主要应用于移动网络的边缘于移动网络的边缘计算。计算。欧洲电信标准协会（ETSI）于 2014 年对 MEC 概念进行了规范，根据 ETSI 的定义，MEC 是在离移动用户端更近的位置，即在无线接入网中提供 IT 与云计算功能的服务。MEC的概念由诺基亚西门子通信公司携手 IBM 提出，两家公司于 2013 年推出 MEC 平台，这一全新平台能够支持在移动基站内直接运行应用。与边缘计算相比，雾计算更强调在物联网环境下的应用，是主要应用于物联网领域的与边缘计算相比，雾计算更强调在物联网环境下的应用，是主要应用于物联网领域的边缘计算。边缘计算。根据 Open Fog 社区的定义，雾计算是一个系统级的水平架构，能在网络的边缘连续提供从云到终端设备的计算能力、存储容量和网络服务。雾计算的概念由思科公司于 2011 年提出，这一概念被思科描述为云计算的一种延伸。雾计算相当于在终端设备和云数据中心之间加入一个网络边缘层，将不需传至云端的数据在这一层进行简单处理和存储。云计算行业专题报告之三云计算行业专题报告之三2019.3.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 边缘计算边缘计算 VS 传统云计算：补齐短板，发挥传统云计算：补齐短板，发挥低时延低时延大大带宽带宽高可靠高可靠等等优势优势 传统云计算模式在时延、带宽、性能等方面存在明显短板。传统云计算模式在时延、带宽、性能等方面存在明显短板。云计算的特点在于集中管理、按需使用，这一方式在提高计算效率的同时，有效降低了使用者的建设和管理成本。但是，云计算模式将所有计算能力集中在一个核心节点，降低了自身的可移动性，无法识别地理位置和用户信息，并且当数据处理量较大时，具有网络拥塞、时间延迟等问题。图 2：移动网络架构中的边缘层 资料来源：ETSI，中信证券研究部 相比传统云计算，边缘计算主要具有以下优势：相比传统云计算，边缘计算主要具有以下优势：（1）降低时延，扩展带宽：降低时延，扩展带宽：边缘计算利用本地部署的优势，在边缘网络进行数据的处理和储存，分散化布局对网络带宽的要求更低，加之距离用户终端较近，因此时延得到有效缩短；（2）位置感知，用户识别：位置感知，用户识别：当终端接入无线网络时，本地计算节点可以确定设备的地理位置，识别用户的网络需求，提供基于位置和用户的分析；（3）本地化：本地化：在本地进行部署的边缘计算平台相对独立，可以更加轻松地利用本地资源，发展本地服务和应用；（4）支持设备异构性：支持设备异构性：边缘计算平台提供新的入口，支持多样化的异构软件设备；（5）提高资源利用率：提高资源利用率：很多智能终端在非工作状态下处于闲置状态，边缘计算可以在无线网络中对其加以利用，实现物理资源共享。表 1：边缘计算、传统云计算部署架构对比 传统云计算传统云计算 边缘计算边缘计算 服务器分布 集中式 分布式 服务器节点数 少 多 服务器节点位置 网络中心 网络边缘 终端与服务器距离 单跳 多跳 最终端连接类型 有线 无线 硬件 服务器 异构服务器 云计算行业专题报告之三云计算行业专题报告之三2019.3.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 传统云计算传统云计算 边缘计算边缘计算 带宽 对带宽要求较高 对带宽无过高要求 资料来源：思科，中信证券研究部 表 2：边缘计算、传统云计算主要性能对比 性能性能 传统传统云计算云计算 边缘计算边缘计算/雾计算雾计算 时延 高 低 延迟抖动 高 低 移动性支持 不支持 支持 实时交互 支持（慢）支持（快）地理信息感知 不可感知 可感知 安全性 数据路由被攻击可能性高 数据路由被攻击可能性低 可扩展性 依赖较远的服务器，可扩展性不高 无可扩展性问题 资料来源：思科，中信证券研究部 边缘计算边缘计算保持保持云计算基本架构，与传统云计算云计算基本架构，与传统云计算将形成将形成互补互补协同关系。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。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。图 3：边缘计算和云计算应用特征对比 资料来源：ECC，中信证券研究部 两大两大突破突破创造强劲需求，边缘计算创造强劲需求，边缘计算拓展拓展价值空间价值空间 突破突破 1：提供低提供低时时延延、高带宽的传输、高带宽的传输条件条件，显著显著降低运营成本降低运营成本 智能终端增加网络负荷智能终端增加网络负荷，未来数据，未来数据处理处理对传输容量对传输容量和和传输速度提出更高传输速度提出更高要求要求。随着物联网、虚拟现实等技术的发展，大量处于边缘位置的终端设备都会连网，监测装置、家庭电器、智能传感器甚至可穿戴设备都将进入互联网络，从而产生巨大的数据流量，并对信息的实时性提出更高要求。根据华为的预测，到 2025 年，全球将新增 40 亿互联网用户，网络设备连接数将接近 1000 亿，人均日消费数据量将达到 1.7GB。当未来的数据传输呈现指数级增长，大量数据的发送和接收引致传输渠道堵塞，造成数据中心和终端之间的 I/O 云计算行业专题报告之三云计算行业专题报告之三2019.3.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 瓶颈，这要求网络带宽不断被迫升级，适应传输容量和速度的增长趋势。图 4：2015 年我国智能硬件销量（百万台）资料来源：艾瑞咨询,中信证券研究部 图 5：典型的网络传输每 TB 数据所需时间（天）资料来源：现代通信技术朱月秀,中信证券研究部 传统云计算模式消耗大量带宽，难以传统云计算模式消耗大量带宽，难以适应适应未来未来数据处理数据处理的挑战。的挑战。云计算把服务器和存储器集中放置在一个计算中心，从各个分布式终端涌来的海量数据在中心位置进行统一处理。然而，随着未来数据传输体积和速度超越现有服务设备的运行能力，将所有数据进行集中处理的云计算模式无疑将进一步恶化网络条件，一些强调实时计算能力的云服务将难以为继。海量数据移动产生海量数据移动产生巨大巨大的运营的运营费用费用，高昂成本，高昂成本呼唤呼唤新的计算模式出现新的计算模式出现。伴随数据量的迅速增长，海量数据需要在设备间进行传输。目前，亚马逊等主流云服务商的传输费用显著高于存储费用，例如在 Globus 每传输 300TB 的数据量，客户每月需要缴纳高达 1950美元的费用。尽管数据移动的单位费用递减，然而运营成本仍然随着数据量的膨胀变得越发严峻，因此急切需要新的低成本计算模式改善这一问题。图 6：Amazon S3 月存储费用（美分/GB）资料来源：Amazon,中信证券研究部 图 7：Amazon S3 月传输费用（美分/GB）资料来源：Amazon,中信证券研究部 为重度应用为重度应用创造创造低时低时延、高带宽延、高带宽的传输条件，边缘计算的传输条件，边缘计算应运而生应运而生。边缘计算技术将云计算从中心化的集中服务变为分散化的末端服务，使计算节点下沉到分布式基站或设备，有效缓解了未来移动网络对传输带宽和时延的要求。新的边缘计算模式减轻了云网络的流25.5 16.8 7.7 7.6 5.8 051015202530智能手环 智能路由器 智能称 智能空调 智能手表 166 82 13 3 1.5 0.8 020406080100120140160180DSLT110MbpsT3100Mbps 1Gbps3.00 2.95 2.90 2.85 2.80 2.75 0.000.501.001.502.002.503.003.501TB50TB500TB1000TB 4000TB 5000TB0 9 8.5 7 5 0123456789101TB10TB50TB150TB300TB 云计算行业专题报告之三云计算行业专题报告之三2019.3.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 量负担，为部分重度依赖局域网络的应用和服务创造了低时延、高带宽的环境。边缘计算显著降低企业运营成本，边缘计算显著降低企业运营成本，取得取得计算服务的计算服务的新新突破。突破。边缘计算技术使得数据可以进行本地处理，只需要把最有价值的数据放在云上，大大减少了远程数据的传输量。由于终端产生的数据在分布式节点就可以得到处理，企业、政府等组织的设备不需要持续连接网络资源，个人的设备也可以得到快速有效的服务，在提升业务效率的同时，显著降低了数据传输的运营成本。突破突破 2：创造用户创造用户感知感知、设备互联的应用设备互联的应用环境环境，有效，有效整合信息资源整合信息资源 网络网络服务对服务对信息信息资源资源整合提出更高整合提出更高要求要求，数据数据本地化成为发展趋势。本地化成为发展趋势。随着网络信息承载量急剧增长，信息效度与本地化密切相关，智慧城市管理、移动定位广告以及本地服务应用都强调本地信息的重要性。在物联网时代，将形成人、计算机和感知设备的互联；而在万物互联时代，将在互联基础上展开本地数据分析。能否识别精准的本地设备需求，进行本地信息的互联互通，将深刻影响网络服务商业模式的价值。图 8：ICT 领域的发展趋势 资料来源：ECC，中信证券研究部 立足于本地化部署，边缘计算立足于本地化部署，边缘计算呼应呼应了了数据数据资源资源整合整合需求。需求。通过在设备终端和数据中心之间架设边缘层，边缘计算得以在互联网和现实世界的边界进行数据处理。由于更加靠近用户，边缘计算节点可以获得基于地理位置和用户需求的数据，信息精度变得更高，并为运营商和第三方应用的接入创造了契机。通过通过数据数据资源的资源的发掘发掘与与共享共享，边缘计算对，边缘计算对信息资信息资源源的有效的有效整合整合主要体现主要体现为为两两方面方面：1）边缘边缘计算为设备互联创造条件，能够计算为设备互联创造条件，能够促进促进设备设备信息信息的的协同交流协同交流，物联网物联网获得发展获得发展契机。契机。边缘计算在众多协同的终端设备附近实现存储、通信、控制、配置、管理和测量等功能。由于设备之间可以直接连接，因此信息不需要通过集中的云后台处理，移动性得到大大加强。IDC 估计，2020 年全球物联网市场规模将达到 1.7 万亿美元。在边缘计算的情景下，各类网络设备的信息协同交流，完成本地计算后再到云服务中心进行集中处理，这将有力支持物联网的数据应用，车联网、无线传感、分散控制、软件定义网络（SDN）等技术的优势都能因此得到充分发挥。云计算行业专题报告之三云计算行业专题报告之三2019.3.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 6 图 9：中国物联网产业市场规模及增速 资料来源：工业和信息化部，中信证券研究部 2）边缘计算强化了对用户的感知，能够有效）边缘计算强化了对用户的感知，能够有效识别并识别并处理网络上下文信息，支持处理网络上下文信息，支持服务服务商优化商优化商业模式。商业模式。通过在本地部署计算能力，边缘计算对网络负荷、地理位置和无线资源利用率的感知能力增强，边缘云服务商因而能够更好地识别用户的需求，根据实时数据优化利用本地网络资源。进一步，服务商还可以据此创造差异化的多元商业模式，引入以本地用户感知为基础的第三方应用，从而有针对性地提升用户体验，推出确定用户等级、变更资费模式以及推送广告内容等增值业务内容。图 10：边缘计算平台的本地化应用场景 资料来源：Gartner，中信证券研究部 边缘节点成增量市场边缘节点成增量市场，产业产业生态生态期待期待变革变革 架构向“云架构向“云管管边边端”演进端”演进，边缘节点成核心增量边缘节点成核心增量 边缘计算相对于云计算在架构上的核心增量，在于“边缘节点”对应的软硬件体系。边缘计算相对于云计算在架构上的核心增量，在于“边缘节点”对应的软硬件体系。原有云计算架构通常可以概括为“云云管管端端”，边缘计算以“云管边端”为典型架构，相对于原有体系新增了“边缘节点”，并将对原有云、管、端的软硬件与体系架构针对性地进行调整升级。云计算行业专题报告之三云计算行业专题报告之三2019.3.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 7 图 11：边缘计算通过新增边缘节点 资料来源：华为，中信证券研究部 软硬件并驾齐驱软硬件并驾齐驱，“边缘边缘节点”节点”提供四种提供四种典型典型实现实现形式。形式。目前边缘计算的边缘节点实现形式主要包括四种：服务器、通信基站服务器、通信基站、网络设备网络设备以及终端设备以及终端设备：1）以处于边缘数据中心中的边缘服务器边缘服务器作为核心边缘节点。常见于智能家居（含游戏）、智慧城市（如安防、梯联网）等场景的应用。2）以移动网基站移动网基站中的核心设备（或配套服务器板卡）为边缘节点边缘节点。常见于智慧交通（如自动驾驶、实时交通管控）等场景。3）以处于网络边缘或交界位置的网关网关（例如路由器）通过升级增加一定计算和分析功能，常见于智慧楼宇、社区等场景。4）以“云管端”架构中的终端终端为边缘节点（或配置一定附属盒子作为增强），常见于智慧零售、智慧交通（如自动驾驶）等场景。（注：例如在终端设备的单片机上嵌入轻量级容器，用以执行 Java、Python、Lua 等脚本语言构成的微应用）服务器：服务器：边缘边缘服务节点适应服务节点适应计算能力计算能力下沉趋势下沉趋势 传统数据中心传统数据中心走向走向分散布局，服务器下沉分散布局，服务器下沉提供提供边缘计算资源。边缘计算资源。受到高带宽内容、时延敏感应用和物联网集成等需求的推动，企业和云服务提供商需要在更贴近用户的网络边缘部署传统计算资源。分布式的计算节点适应了计算能力下沉趋势，然而难以像传统数据中心一样进行集中管理和维护，因此普遍要求边缘服务器部署方式灵活、生命周期较长，同时还需具备快速恢复的能力。云计算行业专题报告之三云计算行业专题报告之三2019.3.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 8 图 12：浪潮发布首款 OTII 边缘计算服务器 NE5260M5 资料来源：浪潮信息官网，中信证券研究部 边缘计算边缘计算推动推动基础设施变革，本地基础设施变革，本地计算计算节点节点呈现呈现新特征。新特征。当计算能力实现边缘部署后，区域数据中心、远程站点、服务器机房和网络柜等基础设施都需要进行相应调整。为支持边缘节点的快速推广和个性化部署，边缘服务器会更加强调模块化扩展能力，要求实现安全、可靠的远程控制，并支持各种类型的一体化应用。通信基站：移动边缘计算引领通信基站：移动边缘计算引领通信通信网络升级网络升级 移动边缘计算（移动边缘计算（MEC）的的概念概念由由欧洲电信标准协会（欧洲电信标准协会（ESTI）提出，其）提出，其是指是指在在离移动离移动用户端更近的位置，即用户端更近的位置，即在在移动网边缘进行移动网边缘进行 IT 服务与云计算服务与云计算的的能力。能力。MEC 旨在联合运营商、设备厂商和应用厂商，在无线侧搭建具有计算、存储、处理等功能的平台，以减少中间操作与传输间隙对于用户体验的影响，创造出高性能、低延迟与高带宽的电信级服务环境。表 3：集中式云计算与移动边缘计算（MEC）对比 集中式集中式云计算中心云计算中心 移动移动边缘计算节点边缘计算节点 架构类型 计算中心集中部署在云端 计算节点本地化、近距离部署 服务能力 服务器处理能力强 单个节点处理能力有限 传输速度 时延长，网络负荷较大 低时延、高带宽 运营成本 建设成本低，运营成本高 建设成本高，运营成本低 平台前景 用户感知能力弱，难以实现智能化 实现用户网络状态感知，应用前景广阔 资料来源：中信证券研究部整理 数据流量高速增长，数据流量高速增长，5G 成为移动通信技术革命的重要转折点。成为移动通信技术革命的重要转折点。根据贝尔实验室的预测，从 2013 年到 2017 年，云和数据中心流量将增长 440%，视频流量的增长率将高达720%。智能应用的推广会强化对无线传输的容量、速率和密度的要求，因此 5G 并非是移动通信技术的简单迭代，它将在网络架构和平台设计上进行革新，实现通信技术和计算能力的融合。未来的 5G 网络将结合通信技术、存储功能和计算能力，成为“三位一体”的强大平台。云计算行业专题报告之三云计算行业专题报告之三2019.3.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 9 图 13：中国移动互联网数据增长情况 资料来源：工业和信息化部，中信证券研究部 边缘边缘计算接入通信基站，计算接入通信基站，呼应呼应通信网络对计算能力的需求，将通信网络对计算能力的需求，将成为成为 5G 重要支柱重要支柱。无论 5G 采用集中式无线接入网还是分布式无线接入网，都将引入边缘计算思路，把云计算能力下沉到网络边缘的基站。MEC 将为 5G 提供高带宽、低时延的技术支持，但它并不只起到简单的网络连接作用；更重要的是，MEC 能够实现 5G 情境下的本地计算，提供基于地理定位和设备互联的第三方智能应用集成，创造移动边缘入口的商业服务模式。网网关关设备：敏捷物联从设备：敏捷物联从网络网络边缘入口边缘入口开启开启 物联网数据物联网数据处理面临处理面临诸多诸多挑战挑战，边缘边缘计算从网络入口计算从网络入口解决解决难题。难题。物联网的最终方向是实现万物互联，海量的联接设备要想实现高效的数据接收和回传，除了需要满足多样的接口和协议，还需要解决数据分析处理的问题。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。以以网关、路由器、交换网关、路由器、交换机和机和控制控制器器作为边缘节点，边缘计算推动网络设备更新迭代。作为边缘节点，边缘计算推动网络设备更新迭代。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。为了适应物联网的发展，下一代的边缘计算网络设备需要提供 RF、ZigBee、Bluetooth、RS485、RS232、DI、DO 等多种物联接口，支持丰富的行业标准和协议，并满足不同应用环境的要求。但最重要的一点是，边缘计算下的网络设备具有智能化特征，能够通过 NFV 技术，实现网络边缘节点分布式计算，让极低时延和本地存活成为可能。图 14：华为敏捷物联网解决方案 资料来源：华为，中信证券研究部 云计算行业专题报告之三云计算行业专题报告之三2019.3.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 10 终端终端系统：系统：实现实现边缘计算单元的动态管理边缘计算单元的动态管理 边缘边缘计算单元计算单元嵌入嵌入微微容器容器，形成形成云、云、管管、端端一体化计算体系。一体化计算体系。只通过终端设备自带的软件系统也同样可以实现边缘计算，这需要在通信模组、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。嵌入微应用的计算单元具备本地判断能力，可以实现数据处理、协议转换以及设备间的互联互通。通过向边缘设备直接分配计算和存储能力，云端和智能端快速响应的一体化平台得以形成。通过通过软件软件进行设备端进行设备端动态管理，动态管理，实现实现多样化的边缘智能需求。在多样化的边缘智能需求。在边缘布置的软件系统将高性能的数据处理、优化分析和异构应用程序托管尽可能地靠近控制系统和物理基础设施，开发者在云端编写脚本，再推送到微应用容器，可以快速灵活地对边缘设备进行动态管理，并进一步实现监控诊断、智能化运营、预测性维护以及资产优化管理等功能。产业产业中上中上游积极探索，游积极探索，静待静待边缘计算边缘计算应用落地应用落地 边缘计算产业涵盖设备、边缘计算产业涵盖设备、网络网络、数据数据和应用四个主要领域。和应用四个主要领域。根据边缘计算产业联盟提出的边缘计算参考架构 1.0，设备域支撑现场设备实现实时的智能交互和智能应用，网络域为系统互联、数据聚合与承载提供联接服务，数据域提供全生命周期数据服务并保障数据的安全与隐私，应用域需要实现边缘行业应用，支撑边缘业务运营。图 15：边缘计算参考架构 1.0 资料来源：ECC，中信证券研究部 产业链参与群体扩大，边缘计算上下游合作性增强。边缘计算的产业链关系与云计算具有一定相似之处，但是相比云计算，边缘计算的产业链参与方更加广泛。由于电信运营商和智能应用开发商得以深度介入，因此行业更加强调上下游的合作。具体而言，行业上游主要是软硬件基础设施提供商，行业中游主要以从事边缘云运营和管理的服务提供商为代表，智能终端和智能应用开发商则共同构成行业下游。表 4：边缘计算产业链梳理 产业链位置产业链位置 服务类型服务类型 代表企业代表企业 业务内容业务内容 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 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 云计算行业专题报告之三云计算行业专题报告之三2019.3.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 11 产业链位置产业链位置 服务类型服务类型 代表企业代表企业 业务内容业务内容 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 资料来源：中信证券研究部整理 上游上游：边缘边缘计算推动计算推动设备设备厂商厂商转向转向智能与开放智能与开放 在硬件设施方面在硬件设施方面，设备厂商相继推出，设备厂商相继推出边缘计算边缘计算相关相关产品。产品。行业上游的硬件供应商主要包括浪潮、华为等国内企业。由于在网络边缘架设的计算节点具有本地化、智能化等特征，因此除了将传统服务器从中心下沉到边缘，主流硬件企业纷纷围绕边缘计算的应用领域进行开发，目前推出的具有目前推出的具有边缘边缘概念的硬件概念的硬件产品产品主要分为两类：主要分为两类：（1）面向物联网的边缘智能网关）面向物联网的边缘智能网关：面向物联网的智能网关需要在各种恶劣场景下稳定运行，在本地进行实时智能处理，并支持海量数据存储和管理。此外，智能网关把网络边缘和控制器对外开放，能够按需加载软件并构建行业应用。目前，这类产品以华为这类产品以华为 AR系列系列敏捷网关为代表，敏捷网关为代表，AR 系列敏捷网关是华为物联网架构的核心，具备高度的适应性，能够提供 17 种以上的物联接口，并广泛兼容各种行业标准协议，这一网关能够真正实现本地计算，通过 NFV 技术让不同类型的应用在敏捷网关上运行，让物联网时代丰富的智能设备更方便地接入网络。图 16：边缘服务器在 C-RAN 中的应用 资料来源：凌华科技,中信证券研究部 图 17：对比边缘服务器在 D-RAN 中的应用 资料来源：凌华科技,中信证券研究部（2）面向）面向电信网电信网的边缘服务器：的边缘服务器：适用于移动边缘计算的服务器需要抵抗户外极端环境，在网络边缘为附近的移动用户提供计算资源、存储容量和连接性，并且随时访问用户流量、实时广播和网络信息。这类产品以凌华科技的模块化工业云计算这类产品以凌华科技的模块化工业云计算架构架构 MICA 和和加固加固级边缘服务器级边缘服务器 SETO-1000 为代表为代表，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），前者具有模块化设计、工业级特性、云计算核心等特征；后者具有防尘防水、抵抗低温等环境耐性，能够适配高带宽环境下的边缘计算需求。边缘边缘硬件设备除了硬件设备除了以上的以上的专业专业硬件硬件，还，还包括包括下沉到边缘的各种传统下沉到边缘的各种传统硬件硬件。目前目前，高性，高性 云计算行业专题报告之三云计算行业专题报告之三2019.3.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 12 能能服务器服务器和存储器和存储器需求强劲增长，国产替代化加速需求强劲增长，国产替代化加速，本土本土硬件厂商硬件厂商有望有望主导边缘计算应用主导边缘计算应用普及进程普及进程。根据赛迪顾问和 IDC 的预测，我国服务器和存储器的市场规模持续扩张，2018年将分别达到 731.1 亿元和 253 亿元。与此同时，浪潮、联想等本土企业的服务器出货量已经占据市场前三，国内存储器厂商的市场占有率也不断上升，硬件基础设施的国产替代化加速。在边缘计算的推进普及过程中，本土硬件厂商有望收获更大市场份额。图 18：中国服务器市场规模及增长情况 资料来源：赛迪顾问（含预测），中信证券研究部 在软件设施在软件设施方面方面，主流主流厂商纷纷提出边缘计算解决方案。厂商纷纷提出边缘计算解决方案。行业上游的软件供应商以国外主流厂商为主，包括英特尔、思科等标杆企业，它们最早提出并完善边缘计算概念。目前，软件厂商推广的边缘计算软件系统强调与 SDN、NFV 等技术结合，突出智能性和开放性，主要主要包括包括两个两个方面方面的的产品产品：（1）边缘操作平台：边缘操作平台：边缘操作平台为应用管理、网络管理和计算资源管理提供支持，使得企业能够随时监控和管理物联网内的运行终端和网络边缘的应用程序，无需达到物理地址进行补丁修复，可直接在远程的端口上进行可视化操作和统一管理。这类这类产品主要产品主要以以思科思科 IOx 平台平台、华为、华为 Liteos 平台平台为代表。为代表。思科 IOx 平台是思科实施和推广雾计算的重要举措。通过物联网雾计算和 IOS 网络操作系统的结合，客户可以通过思科的网络设备进行应用开发，占据思科物联网的边缘地带，直接利用边缘端口进行数据交换和传输。图 19：思科 IOx 平台工作环境 资料来源：思科，中信证券研究部 347.6 378.3 427.1 512.2 537.8 619.5 731.1 8.6%8.8%12.9%19.9%5.0%15.2%18.0%0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%01002003004005006007008002012年 2013年 2014年 2015年 2016年 2017年 2018E市场规模（亿元）增长率 云计算行业专题报告之三云计算行业专题报告之三2019.3.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 13 华为 Liteos 平台与敏捷控制器共同构成了华为敏捷物联 SDN 解决方案的软件基础。Liteos 是一款开源的轻量级物联网操作系统，这一系统具有自组网、自发现等功能，使用它的智能终端可自动接入网络，合作伙伴也可以在这个平台上开发自己的物联网产品；敏捷控制器则是连接网络层和应用层的软件管理平台，具备很好的扩展性和扩容性，能够适配多种虚拟机和服务器