科技云报道：从百度智能云的探索，看懂边缘云的过去和未来

Posted 2022-12-15 科技云报道

科技云报道原创。

布莱恩·阿瑟在《技术的本质》一书中写道，“技术是一个异常美丽的主题，它不动声色地创造了财富，成就了经济的繁荣，改变了人类的生存方式。”

五年前，人们还不会在地铁公交上看视频，因为视频会卡到怀疑人生。

但在今天，人们可以随时随地刷视频、看直播、玩手游，这背后离不开IT基础设施技术的飞跃。

近年来火爆技术圈的边缘计算，就是降低网络延时、提升用户体验的关键技术之一。为了让边缘计算更好地服务各行各业，基于边缘节点和云原生能力的边缘云服务应运而生。

从市场的角度观察，边缘云自2020年前后爆发以来，俨然已成为数字经济下一个10年的风口之一。

IDC《中国边缘云市场解读，2022》报告指出，在服务商与用户的共同推动下，2020与2021年商业化案例数量、规模大幅提升。2021年，中国边缘云市场规模总计50.4亿元。

尽管相对于整体云计算市场规模，边缘云依然处于发展初期，但边缘云的未来发展前景已毋庸置疑。

在巨大的市场潜力下，互联网云巨头、电信运营商、CDN厂商、第三方边缘云服务商等各类玩家已悉数入场。

据IDC连续两年的《中国边缘云研究》报告显示，2020-2021年中国边缘公有云服务市场份额，百度智能云、阿里云位居前二。

那么，为什么百度智能云会成为边缘云市场的“头号玩家”？更进一步，边缘云技术是如何成长为今天的模样？中国边缘云到底走到了哪个阶段？下一步又将走向何方？

边缘云诞生

2018年，直播界资本密集涌入，战争异常残酷，千播大战一触即发。以直播为代表的互联网企业，率先拉开了用户体验之战。

仅仅是让用户看点播视频不卡，已远远不够，如何让用户看直播不卡，还能在直播中与主播实时互动，加强互动性和沉浸感，成为横在这些企业面前的一道坎。

究其原因，视频卡顿是静态内容分发加速的问题，依靠领先的云计算和CDN技术，基本上可以实现视频流畅播放。

但直播卡顿并不是如此，直播的内容是边生产、边传输、边消费，内容从采集、处理、编码、推流、转码到分发、播放都是实时的，这是中心云和CDN两种技术都无法满足的。

先说中心云，作为一种集中式的服务，所有数据都要通过网络传输到云计算中心服务器进行集中处理。

面对快速增长的海量数据，以及实时上传、处理、分发数据的需求，云计算想要加速就必须使用大量高速带宽传输，这会带来高昂成本。但即便如此，经过远距离链路传输，数据处理效率依然跟不上实时需求。

再看CDN，作为内容分发网络，解决的是由于长距离导致网络访问速度慢的问题。

CDN节点通常部署在多个地理位置，这样用户在访问内容资源的时候，就不用访问中心服务器，而是直接访问离自己最近的CDN节点，省去了长途跋涉的时间成本，也就实现了网络加速。

但CDN也有自己的短板。CDN主要作用是缩短中心服务器和用户之间的传输距离，用于内容的缓存加速。由于自身没有计算能力，最终还是要将数据传送到中心服务器进行计算处理，导致成本依旧很高，数据处理效率依旧低下。

正因如此，结合了云计算和CDN两者优势的边缘云技术随之诞生。

边缘云是在靠近用户侧的边缘节点/机房，构建起包括计算、网络、存储、安全等能力的基础云平台，即把中心云的云计算能力贴近用户侧做下沉。

从计算能力看，边缘云拥有和云计算一样的计算能力；从地理位置看，边缘云和CDN一样，节点更加靠近用户侧。

因此，边缘云使得数据不需要传到遥远的中心云，而是在离用户更近的边缘侧就能解决，从而实现更低延时、更高服务质量、更低带宽成本、更安全的本地化处理。

边缘云初长成

作为云计算和CDN两条技术线的交汇，边缘云技术的巨大市场前景引发了Gartner、IDC等研究机构和多家技术服务商的高度关注。

事实上，早在2017年，百度智能云内部就开启了边缘云技术的研究。身为互联网云计算巨头，百度智能云在关注前沿性技术的同时，也从大量互联网企业客户的身上看到了潜在的需求。

据百度智能云的边缘计算产品负责人吴秋材介绍，尽管那时公有云、私有云等中心云是市场需求的主力，但随着研究的深入，他们发现边缘云在某些场景下有着更好的表现。

比如，传统的视频直播模式，是将中心云作为源站，直播内容上传至中心云转码，再通过CDN加速下发至观众，视频传输链路较长，因此延迟、带宽成本都很难降下来。

但是将边缘云节点作为视频直播源站，直播内容就近上传、转码和推流，并面向本地用户实现就近分发，就能够很好的实现本地化直播链路质量保障，平均延时可从40ms缩短至20ms，用户体验和带宽成本表现得以大幅提升。

2018年，直播行业大洗牌，陆续开始有直播类互联网企业找到百度智能云边缘云团队，想知道有没有更好的办法可以进一步提升视频、直播内容的用户观看体验。

基于之前的技术储备，边缘云团队很快就在客户业务中证明了边缘云技术的价值。

但问题也随之而来，如何让边缘云满足客户遍布全国的业务需求？如何让更多的互联网企业享受边缘云技术带来的红利？

从资源角度看，边缘云节点越多，部署的地理位置离用户侧越近，延时和带宽成本越低，就越能满足全国性的业务。

但作为百度智能云内部的一个初创团队，如何以最快的速度在全国建立起广泛的边缘节点网络？

买设备、建机房、搭网络，从零开始搭建边缘云节点？从资金、人力投入的角度，显然不可行。

为此，边缘云团队想到了一个绝妙的办法：改造百度集团闲置的CDN节点，在充分利用资源的同时，还能让边缘云业务快速起跑。

为了提前布局市场，百度智能云在业务还没有全国范围铺开的情况下，就逐步将集团在全国的70多个CDN节点都做成了边缘节点。

在这一过程中，整个边缘云团队不停打磨产品，测试节点的稳定性、可用性，从0到1建起了边缘云的资源池。

在这样的市场预判和不懈坚持下，边缘云的业务终于迎来了第一个“高光时刻”。

2019年，爱奇艺采用百度智能云边缘云产品（边缘计算节点BEC），圆满完成了国庆70周年大阅兵的直播任务，成为中国边缘云商业化落地的一大标志性事件。

在经过这一重大事件的市场检阅，爱奇艺逐步将直播、点播、调度、推理等场景的一系列和边缘云相关的业务都迁移到了边缘计算节点BEC上。

据统计，在应用边缘云BEC后，爱奇艺对应的视频业务带宽成本节约了达到20%-25%，而且视频流的上传、处理分发、加工均有不同程度的改观：上传速度较之前有30%以上的提升，成功率基本保持在99.99%。而分发到用户侧观看速度提升20%，用户体验层有25%的提升。

边缘云走向广阔场景

事实上，除了爱奇艺这类视频直播互联网企业，很多传统企业在智能生产、工业制造、智慧园区等业务场景中都有了边缘云相关的需求。

产业智能化转型浪潮的到来，使得终端数量以及整体的数据量呈爆发式增长，传统业务场景也面临着大量实时处理数据的挑战。

比如，交通部门希望通过实时视频监控数据识别，对违规车辆进行快速车牌识别并报警；

自动驾驶企业希望通过车联网系统能够快速上报车辆核心数据，结合路线、车辆、信号灯等各类道路数据，以预测下一步的驾驶行为；

智慧工业企业，希望通过部署在本地工厂内的计算资源，实时完成对材料的质量检测工作，大幅提升质检效率的同时，满足数据不出网的安全生产诉求。

随着找上门的客户越来越多，百度智能云发现不同行业客户对边缘云的需求也越来越复杂。

从业务场景看，智慧安防、智慧门店、智慧工地、无人驾驶、车路协同等场景各异，仅仅靠IaaS层面的CDN边缘云站点服务已经满足不了多样化的需求。

例如，在无人驾驶场景中，延时需要进一步下降到10ms内，才能满足对车载系统对道路信息的实时处理。这就要求边缘云节点资源进一步下沉，离终端用户更近。

在传统政企场景中，对数据安全的要求十分严苛，很有行业都有着“数据不出省、数据不出内网”的规定，这就要求部署在公网的边缘云服务能够在客户内网落地。

更为棘手的是，传统行业的企业不像互联网企业那么懂云，他们的IT基础设施建设并不完善和标准化。如果只是提供一个标准化的边缘云接口，传统企业还是用不起来。

“我们去过客户的工地现场，发现他们压根没有机房，更没有标准的服务器环境。因为工地施工安全标准很高，对部署的硬件还有特定的要求，比如服务器要防尘、防震、防高温，普通的服务器在工地现场根本用不了”，边缘云产品负责人回忆道。

以上种种需求，都要求边缘云产品进一步与用户业务特性做结合，从边缘云扩展到边缘硬件服务，从IaaS延伸到PaaS层面，以满足行业用户特定需求。

为了让边缘云从互联网行业走向更广阔的传统行业，百度智能云开始着手解决产业对接层面的问题。

2020年，百度智能云与各地运营商、园区机房合作，推出了基于移动网络的边缘云产品（IME），将边缘节点从省市下沉到街道的维度，进一步降低延时和带宽成本，同时满足数据本地化的需求。

之后，针对现场级的边缘算力需求，又推出了基于终端硬件的边缘云产品(ECS)，通过盒子、服务器、工控机等定制化硬件，适配边缘云软件，以软硬一体化的方式为现场提供超低延时的边缘算力。

不仅如此，为了更好地让边缘云产品在传统行业落地，边缘云进一步让产品与业务相结合。“我们在很多端边缘产品（ECS）上都部署了客户的业务系统，同时还加入了AI算法，基于客户现场的数据去做加工训练和调优”，边缘云产品负责人表示。

在持续的探索下，如今的百度智能云已拥有了业界最完备的边缘云体系——“云边端”三位一体的边缘云产品矩阵，形成了边缘云三层算力布局：

CDN边缘(BEC)：基于百度自建的CDN节点，提供边缘算力，将网络延迟控制在20ms以内，从而满足音视频直播、云游戏等场景上云需求。
移动边缘(IME)：基于5G基站或园区机房，提供平均延迟10ms以内的算力，支撑车路协同和远程医疗等场景。
端边缘(ECS)：提供边缘盒子、边缘云服务器等现场级边缘算力，支撑智慧工地、智慧工业、园区等超低延时场景。

有了这样一套组合拳，边缘云不仅能满足互联网的业务场景，实现超低延时和带宽成本，更能将“云边端”边缘云的能力融合，结合AI、大数据等新兴技术，形成综合性的解决方案，以满足车路协同、智慧工厂、智慧营业厅等产业智能化复杂场景的需求。

例如，在成都某建筑公司的智慧工地，ECS提供完善的边缘硬件和平台管控能力，利用边缘服务器的本地化处理方式，在保证AI快速响应的同时，也确保敏感数据的安全性。

具体而言，ECS解决方案是在工地现场安装高防护等级、耐热防震的边缘服务器，通过在边缘服务器中部署各类AI算法，对人脸、烟火、未戴安全帽等工地事件进行识别分析、实时告警，将事故告警速度控制在2ms之内，提高工地安全性、消除安全隐患。

同时，在工地现场按需部署监控设备，并支持摄像头利旧改造，使得监控设施完全覆盖工地现场，消除监管死角，提高管理效率，降低人力成本。

此外，还帮助客户在业务本地搭建边缘侧私有平台，将各工地信息在总部汇总，在总部对工地信息进行集中查看、集中处理，实现了敏感数据不出本地、安全保密。

国内某头部汽车厂商也采用了百度智能云的边缘服务器ECS，获得车载边缘算力资源，同时使用边缘计算节点BEC完成智能组网，构建了车-边-云一张网。

通过“车-边”网络，将车机数据就近接入边缘云，实现了私有网络内的数据实时上报和安全稳定传输，大幅降低了车联网场景的计算时延。

通过“边-边”网络，实现业务数据跨节点同步。通过“云-边”网络，将边缘节点处理后的核心数据转发到云中心进行数据备份，以及进一步的大数据分析。

通过以上边缘云整体联动解决方案，实现了车联网场景的低时延计算，边边网络、云边网络实现数据安全流转。

目前，百度智能云的边缘云产品矩阵已在泛视频、交通出行、智慧城市、智能制造、家庭娱乐五大场景落地，并打造了20+应用场景解决方案以更好的推动边缘云在产业中的落地。

五年时间，在以百度智能云为代表的服务商和最终用户的共同努力下，边缘云从早期技术走向了广阔的商业化落地，中国边缘云市场迎来爆发。

直面边缘云落地挑战

边缘云的价值毋庸置疑，但作为一种新兴技术，边缘云在大规模普及过程中必然面临各种挑战。

作为中国边缘云赛道的领跑者，百度智能云一路见证了边缘云的发展历程，深知边缘云在建设和落地时面临的难题。

第一，在资源层面，边缘云如何在全国各地实现快速落地，让用户拥有更低延时、更大带宽、本地化的使用体验？

以百度智能云为例，最初凭借百度集团的优势，优先将存量CDN节点改造成边缘计算节点，在资源层面实现了边缘云的高速拓展。

但随着业务的快速发展，开始投入更多的资源，拓展了地方运营商、CDN服务商、云计算厂商、电网等多类资源合作，以更多类型的资源支撑边缘云更广域的覆盖；同时，大幅加快了边缘节点建设的速度，实现了在一周之内完成多个边缘节点的交付能力。

目前，其边缘节点已覆盖全国大部分地区，三大运营商全覆盖，能够将算力下沉到各城市级节点，提供离用户10KM内的算力资源，从而将延迟控制在5ms内。同时，相对中心机房，最高可降低5倍带宽成本，为用户提供轻资产的计算资源。

第二，在产品层面，如何降低边缘云的使用门槛，让千行百业的用户都能用起来？

正如前文所说，不同行业IT基础设施建设的水平不一，想要通过标准化的产品大规模赋能千行百业，首先要在产品和功能上做到尽可能的丰富和完整，以适配不同用户的IT体系。

但要提供一朵能力完备的边缘云，技术上非常有挑战性。因此，百度智能云从最初边缘云的基础技术选型、产品底层设计上，就秉持着云边一体的原则，全面对标中心云的IaaS能力。

同时，边缘云团队还在持续打造PaaS功能如：边缘并行文件存储、边缘数据库、边缘消息队列，为用户进一步降低边缘云的使用门槛。目前，百度智能云是国内首家拥有边缘云PaaS功能的厂商。

第三，在技术层面，如何让用户拥有边缘云和中心云的一致体验？

从用户视角看，边缘云并不是独立于中心云之外的一朵云，边缘云、中心云应该是一朵大的分布式云，有云边一张网的能力，将各类资源实现同构的接入，这样能够实现更好的全局资源调度、数据互通、统一运维管理。

在云边一张网上，百度智能云的边缘云与中心云团队共同打造了一款云智能网CSN产品，通过控制器实现多地域、多节点、多级路由的自动转发与学习，实现全网的路由快速收敛，用户便可轻松搭建“全球一张网”。

有了这张云边协同的网络，用户不仅可以享受低时延高速率、低成本的边缘云，在管理、运维、调度等方面也非常简单，如：通过一套控制台，即可管理云边一张网；通过一张路由表，即可控制全球的网络实例转；无论多么复杂的组网环境，即可实现自动化配置多VPC互通；常规问题自动诊断，并提供可视化运维；最短链路自动计算，智能调度保证全链路稳定性。

除了云边协同能力外，边缘云重点打造了和中心云趋近一致的运维管理能力，从产品功能、体验到API接口上都和中心云保持一致架构。

通过一套API管控各类资源，在一个管控平面上，实现对各类资源的运维管理，降低了新客户对边缘云的使用门槛，同时也对有中心云+边缘云混合资源需求的客户降低了资源运维成本。

边缘云的“头号玩家”

今天的边缘云市场已渐入佳境，巨大的市场潜力吸引了众多玩家入场。

百度智能云认为，边缘云市场蛋糕足够大，增速足够快，未来5-10年边缘云市场规模可能会与公有云整体持平。

但现阶段边缘云还处于早期落地阶段，离红海市场较远，各大厂商都在尽可能占据市场份额，塑造竞争优势。

边缘云作为一种资源和技术并重的产品，决定了其竞争不仅是技术比拼，更是综合性能力的体现，这也考验着各大厂商能否将自身优势转化为边缘云的发展动能。

例如，在CDN资源方面，CDN厂商有天然的优势，可以将全国的CDN节点转化为边缘云节点。

但其短板在于云技术能力偏弱，客群也集中在中心云的应用场景，能否转换为边缘云以及云边协同的应用面临较大挑战。

在移动网络资源方面，运营商则有天然的优势，尤其是5G时代来临后，从移动边缘切入的运营商给市场带来了较大的想象空间。

但5G全面普及仍需时间，移动边缘云所擅长的超低延迟、实时互动落地场景，如自动驾驶、元宇宙、VR/AR等市场需求还未被真正催熟。

相较之下，互联网云厂商作为当前边缘云市场的核心玩家，无论在资源、技术产品还是客群上都具备明显的优势。

IDC 2021-2022连续两年的《中国边缘云市场解读》报告显示，互联网云厂商在边缘公有云服务中处于领跑位置，在各类服务商中是占比最高的阵营。

以百度智能云为例，作为国内最早布局并发布相关产品的互联网云服务商，其边缘云在资源覆盖、技术产品、行业落地方面都处于业界领先。

在资源层面，边缘云基于百度智能云整个集团的资源，将骨干网能力打通，为边缘云奠定了基于全国的资源优势。

如今百度智能云仍在持续扩大投入，在节点建设上，边缘节点将会在全球布局1000+节点，为全球客户提供低时延的边缘算力。

在算力布局上，百度智能云将会加大异构算力（如A800、安培、昆仑）的资源投入。

在产品方面，由于布局早、技术能力强，边缘云产品不断迭代，恰到好处的推出了适应市场需求的产品，短短几年就发展出了业界最完整的边缘云产品布局，从而使得百度智能云有机会成为边缘云“头号玩家”。

基于扎实的技术和产品能力，其边缘云平台的可靠性、功能全面性也是首屈一指，以业界领先的IaaS+PaaS边缘云能力，进一步降低了用户的使用门槛。

在行业落地方面，百度智能云从技术先行的互联网客群切入，取得了市场竞争的先发优势。

随后抓住传统行业边缘云快速增长的需求，基于领先的云边协同能力和集团领先的AI技术，结合行业场景特性，让IT能力不强的传统行业用户也能快速落地边缘云，成为其快速增长的关键。

数据显示，近两年百度智能云的边缘云市场增速每年高达200%。

在百度智能云看来，作为中国边缘云市场的头部力量，互联网云厂商下一步竞争的关键之一，在于提前布局未来规划。

对此，百度智能云的解法是继续秉持“云边端”三位一体的理念，将边缘云真正升级为分布式云，进一步打通边缘云与中心云，技术上实现同源同栈、产品上实现能力对齐、并继续将强云边网络能力建设。

同时，在市场层面，边缘云会通过PaaS能力、AI技术的加持，进一步提升边缘云的附加价值，去支撑自动驾驶、元宇宙、远程医疗、工业4.0等更多产业互联网场景的落地。

结语

快速发展的市场，总会涌入大量参与者。

面对未来日异月新的市场变化，百度智能云始终走在边缘云行业最前沿，从最早投入边缘云技术研究，到如今拥有云边端一体化边缘云产品矩阵，再到布局未来的分布式云，循着“看清市场-技术投入-满足市场-连接未来”的道路持续投入，从而保持着边缘云市场“头号玩家”的位置。

而中国边缘云市场也将在头部厂商和行业用户“先行者”的共同推动下，走向下一阶段的繁荣。

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