全球边缘计算专利申请前10中国占9个，怎么做到的？

Posted 2022-12-19 边缘计算社区

在北京经济技术开发区，一辆“主驾无人、副驾驶配备安全员”的无人驾驶车在行驶中（2022 年 11 月 1 日摄） 彭子洋摄 / 本刊

➤边缘计算渐入C位——中国信息通信研究院预测，未来80%的数据与计算将在边缘节点完成

➤凭借全球领先的通信基础设施、全球最大的应用场景等得天独厚的优势，中国在边缘计算上表现骄人

➤发挥好中国独特的数字化、产业化优势，将更多前沿领域的科技创新锻造出更多“长板”

　　文 |《瞭望》新闻周刊记者 魏雨虹

设想这样一个场景：自动驾驶汽车正在道路上行驶，突然一个小孩跑过车前。如果汽车将接收到的数据传送到遥远的云计算中心处理，传输时延可能导致汽车来不及避让。

边缘计算的出现正是为改善智能终端数据传输时延问题。通过在靠近数据源的地方设置边缘节点，提供计算、存储和网络带宽，可缩短反应时延，让数据更高效、更安全。

在边缘计算这条新生的蓝海级赛道上，中国表现亮眼。创新研究公司GreyB今年2月的数据显示，全球提交边缘计算专利申请最多的10个组织中，有9个属于中国。排名前10的学术机构全部来自中国，北京邮电大学以189项专利位居榜首。

中国能够驰骋在边缘计算赛道的前列，与全球领先的通信基础设施、全球最大的应用场景等得天独厚的优势息息相关。我国领跑全球的5G建设速度，为边缘计算需要的超低延迟提供了基础。同时，国内所具有的全球最大的边缘计算应用场景，反向催化边缘计算技术性能提升，使技术与应用加速形成良性循环。

中国独特的数字化、产业化优势，不独为边缘计算提供了无可替代的基础条件，也将为更多前沿领域的科技创新奠定发展基础，进一步强化相关领域科技突破、创新引领的势头。

同步起跑，国际领先

边缘计算是当前应用科技创新的大热之地。

在万物互联趋势下，计算需求持续呈指数级增长，集中式的云计算中心越来越难以处理过于庞大的计算和数据，出现高延迟、网络不稳定等状况。而边缘计算中的边缘节点具有小型、多分布、贴近用户等特点，可减少传输延迟，让数据更安全。

在这个意义上，“边缘”计算非但不边缘，反而渐入C位——中国信息通信研究院（下称信通院）预测，未来80%的数据与计算将在边缘节点完成。

边缘计算的赛道吸引了诸多行业巨头的目光。法国电信、日本电报电话公司（NTT），以及美国的思科、英特尔、微软、亚马逊等纷纷入局。

中国正奔跑在边缘计算赛道的前列。北京邮电大学计算机学院副院长王尚广说：“就整体看，我国在边缘计算的绝大部分领域均处于国际领先水平，其中技术应用最为强势。”

信通院技术与标准研究所高级工程师王哲介绍，我国在边缘计算领域基本与发达国家同步起跑，在2000年后学术界出现技术理念萌芽，2010年前后产业界开始跟进。

2016年至今，在国内众多电信运营商、互联网数据中心（IDC）服务商、设备供应商、互联网企业等的市场化参与下，边缘计算技术除在电子商务、社交、直播、游戏等互联网行业应用外，还逐步为港口、交通、矿山、物流、工业制造、自动驾驶等实体行业提供敏捷连接、实时业务、隐私保护等关键支撑。

华为一位不愿具名的边缘计算业务专家告诉《瞭望》新闻周刊记者，相比世界上其他国家，中国的边缘计算在技术应用上发展更加广泛丰富，在与5G、人工智能、音视频的技术结合点上也走在前列。

天津大学智能与计算学部教授王晓飞分析，边缘计算可按提供服务的差异，进一步细分为运营商、物联网端、云计算厂商3条赛道。

在运营商赛道上，国内代表有中国移动、中国联通、中国电信三大运营商及华为等供应商，主要技术手段是5G MEC，即移动边缘计算。王晓飞说，在这条赛道上，我们从4G开始急起直追，到5G已处于国际先进行列。“只是在一些核心技术方面，我们与美国、欧洲、日韩相比还有差距。”

在物联网端赛道上，我国的智慧电网、车联网、工业互联网等用户端都有垂直行业进入。以物联网的重要应用之一智慧电网来看，据GreyB数据，我国的国家电网有限公司申请了全球最多的边缘计算专利，排第三的是广东电网有限责任公司。“在物联网端赛道上，我们与国际并跑。”王晓飞说。

在云计算厂商赛道上，国内以腾讯、百度、阿里巴巴等提供云计算服务的互联网企业为代表，它们正将云计算平台创新、运维经验转化，打造边缘计算平台。王晓飞说：“在这条赛道上，我们相当领先，只有亚马逊、微软等世界知名云厂商才能抗衡。”

独特条件创造独特优势

中国在边缘计算上的骄人表现，是供应端推动、需求端催化、学术界作为等独特条件共同锻造的科技“长板”。特别是我国通信行业发展基础好、应用场景多、创新应用强的优势，为边缘计算提供了重要而独特的发展条件。

在供应端，以5G为代表的通信基础设施广泛覆盖、成熟的云计算能力，以及产业链的完备，是推动边缘计算发展的关键因素。

边缘计算需要超低延迟来实时处理和分析大容量数据传输，而5G的发展可使前端设备的网络延迟降到个位毫秒级，因此边缘计算离不开5G网络。

中国的5G建设速度在全球遥遥领先。目前我国5G基站数量超过222万个，占全球60%以上。随着我国5G发展进入下半场，“5G+边缘计算”有望加速赋能车联网、工业互联网、智慧园区、智慧物流等更大流量、更低时延、更高性能的应用场景。

供应端的另一个亮点是，过去二十年我国互联网、云计算行业的快速发展，为边缘计算积累了充分的技术和工程能力。

今年9月，工业和信息化部表示，我国云计算产业年均增速超过30%，全球市场占比已达14.6%。

腾讯云计算产品总经理李力告诉《瞭望》新闻周刊，互联网、云计算企业拥有云计算中心能力，同时积累了海量互联网业务相关网络、存储、内容分发、实时音视频、安全等能力，可将它们综合起来，发挥优势打造边缘计算平台。

此外，我国拥有全球产业门类最齐全、产业体系最完整的制造业，产业链配套能力全球领先。

王哲表示，我国产业链的稳定性、完备性以及规模性为边缘计算供给侧企业提供了更多选择，使国内边缘计算企业具备整机及系统集成优势。

从需求端看，国内所具有的全球最大的边缘计算应用场景，反向催化边缘计算技术性能提升，使技术与应用形成良性循环。

以电网为例，我国拥有世界最大的电网系统，想要实时监测这些电力线，对其进行现代化改造，需要边缘计算赋能。这也是国家电网和广东电网积极投入研发边缘计算，相关专利申请全球领先的深层原因。

在王晓飞看来，边缘计算等新兴技术在国内的高速发展，也和国内需求端用户敢于尝鲜有关。

他说，相比欧美国家，我国从工业社会驶入信息社会的进程高度压缩，技术迭代迅猛，公众对新技术的适应力较强。比如我国手机扫码支付及各种专业服务类APP很普及，但欧美很多人还习惯刷银行卡支付甚至现金支付。“社会对新兴技术接受、适应的氛围不一样，我们更愿意期待和使用新东西。”

中国边缘计算领跑背后，还与学术界的长期积累、努力作为息息相关。

据王尚广介绍，我国学术界经过长时间科研积累，在数字经济转型的牵引下，正迎来边缘计算等数字经济相关技术成果转化的爆发点。同时学术界对人才评价指标的完善让成果转化真正成为了加分项，学校层面开始把成果转化当成科研人员的重要业绩，并且不仅仅注重成果转化规模的提升，而且越来越看重转化的质量和影响力。

王晓飞同样看到了学术界从单纯学术研究向谋求成果转化的巨大转变。同时担任边缘计算新兴企业PPIO边缘云首席科学家的他表示，学术界越来越意识到将学术研究整合进产业的意义和价值。“很多学者通过担任企业首席科学家、为企业提供咨询、协助进行产品测试、共同打造公共服务平台等方式投入实用技术的发展。”王晓飞说。

锻造更多“长板”

供应端推动、需求端催化、学术界投入的组合，促进了边缘计算，也为培育更多科技“长板”提供了肥沃土壤。

在王尚广看来，在具备产业链、人才、基础设施的领域投入资金，基本都能发展起来。“边缘计算只是其中的代表，人工智能、空天科技等也是如此。”

这也表明，发挥好中国独特的数字化、产业化优势，将为更多前沿领域的科技创新筑牢发展根基。

与边缘计算一样，其他新兴技术同样需要一个有利于创新与合作的生态系统。近年，得益于全球最大的数字消费群体、具有竞争力的成本优势和庞大的经济体量，我国的科创生态系统正在提升其技术领导力和创新驱动力，不仅催生了一些初创企业和创新公司，而且成为测试使用新技术比较领先的国家。

专家认为，借鉴边缘计算的发展经验，打造5G时代有利于创新合作的生态，可在加速突破关键元器件、更加放开市场准入、进一步推进标准化建设等方面用力。

在加速突破芯片等关键元器件方面，王哲说，从国际竞争的视角看，边缘计算目前处于各国博弈布局阶段，赛道的全球排序尚未尘埃落定。中国应以国家战略需求为导向，加强基础研究，夯实发展底座，集聚力量进行原创性引领性科技攻关，突破关键元器件。

在更加放开市场准入方面，王尚广说，5G和工业互联网发展的重要特征是开放共享，工业和信息化部今年11月授予中国商用飞机有限责任公司全国第一张企业5G专网的频率许可，意味着中国企业可以自己搭建5G网络，形成契合自身应用的小型运营商。未来，如果更多企业被授权，就可以将5G专网和边缘节点结合，实现边缘计算的更大效用。

在进一步发展标准化建设方面，据了解，国内边缘计算发展至今，服务的定义逐步统一，资源封装和接口的标准化也在不断取得进展。王哲认为，下一步可加强边缘计算的范畴界定、标准体系顶层设计，特别是制定好关键技术标准为产业发展提供指引，促进不同厂商的边缘计算平台互联互通互操作。

具体到目前位于大规模应用前窗口期的边缘计算，业内关心接下来的发展机遇在哪里。

在王尚广看来，边缘计算未来的发展机遇存在于航空航天领域的无人机、卫星，以及水下通信等方面。

“无人机既可以被看作边缘节点，也可以被看作数据端。”王尚广说，在边缘计算赋能下，无人机可以实时分析数据、传递分析后的结果，而不是把照片传回给地面人为分析。如此，在水利监测、地震救灾等方面，无人机的使用效能可得到大幅提升，卫星也是同理。

王尚广表示，边缘计算还会助推海洋经济发展。水下通信和天然通信跨不同介质，能够在水下传播的无线电信号到了水面上存在断线，这就需要在水下或者水面部署边缘节点，从而对海产养殖、污染物等等展开监测分析。

前述不愿具名的华为边缘计算业务专家认为，边缘计算将在人工智能和连接虚拟世界上创造新机遇。

从全球技术产业发展趋势看，人工智能成为边缘计算的“关键一跳”。追求更低响应时延、更多样数据采集从而实现更强智能解析和决策能力，是当前发展边缘计算的技术推动力。未来，边缘节点会成为连接物理世界与数字世界之间的桥梁。数字孪生、虚拟现实、元宇宙等，都需要边缘节点赋能。

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