边缘计算框架存存在不足之处。
目前 KubeEdge 等各类边缘计算框架存在的一些不足。例如可观察性与可管理性,在实际落地过程 中仍有较大改善空间,无法快速对数百台设备集中汇报与命令下发。而且,K8S 原生的 Token 生产 机制在面对高等级安全攻击时也差强人意,由于云边联网,也需要对云边间通讯与容器加载做进一 步改动方能满足现有的安全级别。 例如,物流中转场景中,在弱联网条件下如何根据物流线路质量做多路智能路由,邻近场地间的闲 置计算资源是否可以智能组网组成更大的算力池,以及弱联网条件下传统监控漏报与误报率增多等 诸多问题,仍需要在未来的发展中逐一解决。
数据稀疏和恶意数据: 边缘计算场景中,由于地理环境较偏远,边缘设备较少,或边缘设备较自私不愿意主动分享数据, 从而造成了数据稀疏的问题。第一次进入边缘场景的设备,没有任何交互记录,也会造成零信任问 题。在这种零信任环境中,任何设备和系统都可能会受到伤害。同时,一些边缘设备可能会上传恶 意数据或者不诚实数据,从而造成信任管理系统的误判。因此,如何解决数据稀疏问题,设计零信 任环境下的信任评估模型,以及减少恶意的信任数据。
边缘计算标准尚不健全: 技术标准方面,目前大部分边缘计算节点异构严重,在开放接口、数据格式、传输协议、网络接入 等方面各厂商差异性较大,缺乏标准化方式实现统一管理。此外,云边端在资源、数据、应用、调 度等协同方面也缺乏统一技术标准和方案,阻碍云边端一体化进程。
应用标准方面,一方面大部分企业尚处于加速“上云用云”阶段,在引入边缘计算架构,系统整体复 杂度提升,如何与现有 IT 基础设施融合,仍缺少指引。另一方面,不同行业场景对边缘计算部署 要求不一,如工业、园区、矿山等各业务现场对数据采集、管理模式、边缘 AI 算法、带宽、时延、 成本等要求各异,目前尚未建立各细分领域的标准参照体系,以满足不同行业的定制需求,往往需 要应用不同的解决方案进行大量重复验证和适配,导致投入成本高、复制推广效果差等问题。
大型制造业边缘部署难度大: 工业物联网平台的建设不是简单的单个系统改造,而是一系列复杂系统的整合重塑,再加上大型企 业,尤其是国有企业庞大的规模和复杂的体制,平台的建设仍然存在诸多挑战。 首先,大型企业所拥有数量众多的工厂,且地理分布广泛,存在明显的 OT 数据垂直集成问题;其 次,国有企业通常信息化建设开展较早,存量系统烟囱林立,缺乏统一的数据采集工具和平台;最 后,工业现场 OT 数据量巨大,产生的数据量将比过去企业的 IT 数据量高几个量级,且 OT 数据处 理对时效性的要求又相比传统数据要高。
边缘原生创新推动应用落地: 随着边缘计算的落地发展,业务应用逐步被部署在边缘节点,但由于边缘节点通常面临设备海量接 入、位置分散广泛、计算资源受限、网络环境复杂等挑战,需要与中心云协同构建云边端分布式计 算架构,满足应用分布式部署和运行需求。边缘原生聚焦在分布式异构环境下,软硬件架构设计和 开发充分利用边缘特性,包括物理位置、网络环境、轻量弹性等,帮助构建实时动态、弹性敏捷、 安全可靠的业务应用。 容器技术相较于集中式部署模式的物理机和虚拟机,具备轻量化、标准统一、异构兼容、弹性敏捷 等显著特点,但边缘原生容器资源占比依旧较大,在部分资源受限边缘设备上运行 docker 等容器 运行时依旧面临挑战。更轻量化的、基于二进制指令格式的运行时 WebAssembly 技术创新发展, 产业界也开始探索将 WebAssembly 作为边缘二进制的运行环境到。 目前为止,CNCF 已经正式接收包括 WasmEdgeRuntime、wasmCloud、Krustlet 等项目,OpenYurt、 SuperEdge 等国内开源边缘计算平台也开始支持管理 WasmEdge 应用,进一步拓展边缘计算在更 多场景落地。
行业大模型推进边缘智能: 传统的人工智能和大数据应用都存放在云端服务器和大数据中心,而边缘智能技术在边缘节点直接 从终端设备获取海量数据并实现智能计算,将有力推动人工智能应用的进一步普及与发展。当前大 模型的商业模式是“通用大模型+产业模型”,底层 AI 大模型的研发具有极高的研发门槛,面临高昂 的成本投入,不利于人工智能技术在千行百业的推广。

具有数据、算力、算法综合优势的企业可以将模型的复杂生产过程封装起来,通过低门槛、高效率 的生产平台,向千行百业提供大模型服务。以国内厂商为例,百度文心大模型涵盖基础大模型、任 务大模型、行业大模型的三级体系,打造大模型总量约 40 个;阿里通义大模型基于阿里云、达摩 院打造的硬件优势,可将大模型所需算力压缩到极致;华为训练出预训练生成语言模型,包括 NLP、 CV、多模态、科学计算大模型,目前已实现医学、气象、时尚等多个 AI 场景落地;中科院的紫东 太初是全球首个视觉-文本-语音三模态预训练模型,同时具备跨模态理解与跨模态生成能力。
2023 上海世界移动通信大会上,创通联达推出首款集成大模型的智能搬运机器人解决方案,方案 所采用的参考设计则是基于高通 RB5 机器人平台开发而成,该平台集成了 VSLAM 和计算机视觉算 法,可适用于自主导航和目标识别等功能型机器人的开发。用户可以通过自然语言与智能搬运机器 人交互,提出服务指令,机器人会按照要求提供拿取饮料、食物等服务。公司 Rubik 大模型作为首 个国产边缘 AI 大模型,有望建立类似安卓的应用生态,带动海量软件开发需求。 在涉及大计算的智能硬件中,一旦 AI 沉淀到边缘侧,意味着智能硬件变成机器人,就会形成场景 的中心。AIoT 星图研究院认为,边缘算力下,车和垂直行业弹性最具爆发性,我们认为边缘预处 理会最先落地,大模型转小模型是必须之路,模型嵌入需要硬算力支撑。
开源项目加速边缘计算生态融合: 开源技术有助于整合边缘计算碎片化生态,聚集产业各方力量,吸纳广大从业者参与到相关技术、 平台、社区、生态的研究和运营工作中来,将有力推动边缘计算技术快速发展,推进相关应用场景 规模化落地。例如,Linux 基金会下设 LFEdge 组织,旨在为独立于硬件、云或操作系统的边缘计算 建立一个开放的、可互操作的框架,促进物联网、电信、企业和云生态系统的跨行业协作、加快组 织对边缘计算的采用和创新步伐。 华为在 KubeEdge 社区开源了边缘协同 AI 框架项目 Sedna。基于 KubeEdge 提供的边云协同能力实 现了 AI 应用的跨边云协同,支持现有 AI 类应用无缝下沉到边缘,快速实现跨边云的增量学习、联 邦学习、协同推理、终身学习等能力。
