2022 AIoT产业全景图谱系列解读——AI能力下沉,边缘智能竟创造近300亿市场规模?
作者 | 物联网智库2021-12-23

随着物联网的产业发展成功跨越了拐点——物联网设备的连接数首次超越了非物联网设备连接数,而终端连接数的快速增长无疑将带来海量的数据。随着数据规模的不断扩大,云计算在时效性、传输距离、安全性等方面的不足使得其在工业制造、自动驾驶、远程医疗等场景下明显力不从心,边缘侧的重要性日益显现。更靠近数据源的边缘计算不仅能提供低时延、高可靠服务,还能同时保证数据安全、处理实时性。

如今,AIoT已经逐步迈入了产业增长期,边缘计算也不断下沉到业务场景与物联网设备终端周边,AI与边缘计算的结合使得每个边缘计算的节点都具备计算和决策的能力,更注重与产业应用结合的边缘智能应运而生,并成为 AIoT 的重要一环。据工信部研究数据显示,2020 年国内边缘计 算市场规模达到 180 亿元,同比增长 55.39%,预测 2021 年市场规模将达到 296 亿元。

毫无疑问,边缘智能有效地缩短了边缘设备与云端之间距离,但边缘智能作用的发挥离不开边缘智能硬件与边缘智能软件的支持:

  • 边缘智能硬件

主要由负责处理和转换网络协议的边缘网关、衔接IT和OT的边缘智能控制器、提供算力的边缘服务器等构成,这些硬件实体都处在边缘节点。

活跃在该领域的代表企业主要有爱立信、施耐德电气、Arm、英特尔、思科、华为、新华三、中兴通讯、研华科技、联想等。

  • 边缘智能软件

主要负责统一管理边缘节点、调用相关资源,目前边缘智能软件平台主要功能有管理网络边缘的计算、网络和存储资源,今后将朝着浅训练和强推理方向发展,这将满足低时延场景的需求。

活跃在该领域的代表企业主要有AWS、Azure、阿里云、华为云、腾讯云、百度云、中科创达等云平台企业,这些企业设计云平台和软件的实力雄厚。

在12月9日举办的“2021中国 AIoT产业年终盛典”上,挚物AIoT产业研究院联合物联网智库正式发布全新升级版的《2022中国AIoT产业全景图谱报告》及系列子图谱。

《2022中国AIoT产业全景图谱》

《2022中国AIoT产业全景图谱》

AIoT产业全景图谱覆盖“端-边-管-云-用”及产业服务六大板块,图谱报告针对每个版块进行了深入调研与分析,梳理产业发展趋势。

“边”侧图谱

▲“边”侧图谱

其中,挚物AIoT产业研究院提出,边缘计算将逐步趋于极致化,主要体现在:

边缘计算功耗将更低

根据数据统计,大约 1/4 的物联网设备依靠电池供电,而且这个比例仍在不断提升,有预测认为到 2030 年,接近半数的物联网系统都将主要依靠电池供电;同时物联网设备对成本极为敏感,如果将设备投入使用的成本减半,则其销售额不止翻番。

因此,无论从供电环境还是从使用成本出发,将功耗降低到极致都是重中之重,如将物联网作为核心应用场景的TinyML 融合了物联网、机器学习、边缘计算技术,将智能下沉到终端设备、提高了物联网设备数据处理的效率与速度,众多企业已进入TinyML相关领域、未来发展空间巨大,所以TinyML 将是边缘智能发展的重要方向、边缘计算的功耗也将越来越低。

边缘控制器将更加简化

边缘计算的使用者不仅包括 IT 工程师,还包括 OT 运营人员。过去 OT 和 IT 人员经常很难沟通,OT 团队缺乏 IT 专业知识来实施部署边缘计算,IT 团队又缺乏对工艺和运营的理解以构建和完善满足业务流程的创新应用程序。

为了做到将复杂留给自己,把简单交给用户,边缘计算平台需要提供低代码能力,将编程和使用过程极致简化,促进 IT 与 OT 的无缝衔接,使得边缘控制器将更加简化、加速边缘计算的普及。

边缘设备占用空间将更小

边缘设备占用空间也是边缘智能发展一个重要因素,更小、更紧凑的外形尺寸,往往意味着边缘设备更易被安装,如智能手表、智能眼镜、智能耳标脚环等场景,对边缘计算产品的尺寸非常敏感。

边缘设备将更智能

目前,各种计算芯片按照摩尔定律发展着,FreeRTOS、RT-Thread 和 LiteOS 等各种新型操作系统都在极大发挥受限的设备处理能力;微型机器学习 TinyML 使得工程师们在 mW功率范围以下的设备上实现机器学习的方法、工具和技术成为可能。因此,在各种约束条件之下,边缘设备将愈发智能。

边缘计算将更灵活

虽然边缘计算脱胎于嵌入式系统,但边缘计算与嵌入式系统已有本质不同。嵌入式系统是指软硬件关系非常紧密的一类“计算机”系统,边缘计算将两者解耦,部署更快,随时升级,按需更新,弹性更强。大部分边缘计算产品将无线通信作为标配,使得边缘设备安装位置、边缘计算使用场景都更加灵活。

本文从“2021中国AIoT产业全景图谱”的“边”侧企业中,遴选了5家优质企业,以点带面,借此梳理边缘智能产业发展趋势。

创通联达

全球领先的智能物联网产品和解决方案提供商——创通联达智能技术有限公司,由中科创达软件股份有限公司与美国高通公司在2016年共同出资设立,致力于通过人工智能、5G、物联网以及云计算等先进技术的融合创新,为OEM/ODM、企业级以及开发者客户提供从芯片层、驱动层、操作系统层、算法层一直到应用层的一站式解决方案,加速智能产品从原型到量产的过程,业务覆盖智能相机、机器人、虚拟现实、增强现实、智能穿戴、医疗设备及工业物联网等诸多领域。

产品架构图

产品架构图

其中,创通联达EBX系列拥有涵盖高、中、低多档算力需求的丰富产品矩阵,其内置的跨平台和操作系统的边缘构件OSware.Edge,能够轻松实现设备的连接,以及AI应用的开发、部署与运维,满足项目快速开发和交付需求。

目前,EBX系列边缘智能站产品已成功通过边缘计算盒子、算法、平台与服务一体的一站式边缘计算全场景解决方案助力电力巡检、工厂安全生产、交通等领域实现快速智能化转型。

除此之外,创通联达IoT Harbor智能边缘管理平台可对接主流公有云,使边缘设备与云端高效协同;含有多种预训练模型的Model Farm AI算法开发部署平台,可以为算法开发和模型训练提供全生命周期服务。

华为云 IoT Edge

华为云 IoT Edge基于边云协同的一体架构,在设备现场构筑融合网络、计算、存储、应用等核心能力的智能边缘,为 IoT 设备提供就近接入、实时本地闭环和智能计算,满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的联接需求。

联想集团

依托“前店后厂”的产品定制能力、“小快灵”的柔性制造能力、生态技术协同能力和强大的服务能力,联想集团为制造、零售、医疗和金融等行业提供了软硬一体的解决方案,帮助客户实现行业智能化转型升级。目前已服务上千家行业客户,孵化30+细分场景解决方案。

“端边云网智”新IT架构

近年来,机器视觉被广泛应用于图像识别、缺陷检测、物体测量和分拣等诸多应用场景。联想集团可提供基于“端边云网智”新IT架构的一体化解决方案,在边缘端提供高可靠的算力,并基于联想大脑Edge-AI平台提供从建立模型到部署运维的整体解决方案,助力机器视觉在边缘端的落地应用。

在硬件层面,联想集团的边缘计算网关产品采用低功耗、低成本、无风扇设计,可满足工业环境下产品的特殊需求,并保证0-60度宽温环境下24小时稳定运行,为用户对于机器人伺服周期、运维和状态的判断提供了最优算力支持,改变了以往“机柜+空调+服务器”的传统高成本部署方式,帮助客户降本增效。

在平台层面,联想大脑——Edge AI平台支持一站式构建边缘智能方案,提供包括自动生成、硬件选型、模型适配、仿真测试、部署实施、运维升级等全流程支持。基于Edge AI平台,AI模型可在本地自学改进,实现模型的动态更新。同时,联想集团还提供基础的共性算法和底层技术,使得客户只要发挥自身的行业Know-how,即可实现定制化的机器视觉应用。

目前,该方案已经在机器人焊接、机器人精度体检等领域得到应用,典型客户包括发那科、高斯等。

软通动力IoT Edge

软通动力信息技术(集团)股份有限公司是中国领先的软件与信息技术服务商,长期为客户提供软件与数字技术服务,以及数字化运营服务。其中,软件与数字技术服务包括咨询与解决方案、数字技术服务和通用技术服务。目前,软通动力在十余个重要行业服务超过1000家国内外客户,其中超过200家客户为世界500强或中国500强企业。

同时,AIoT也是软通动力的重点发力方向,力求以AI+IoT打造万物互联、边缘计算、人工智能和云原生的一体化应用,为客户带来覆盖感、传、知、用等复杂物联网场景的全链路解决方案。软通动力分别推出了物模型与领域服务模型,实现对各种设备以及子系统的快速接入,对接设备只需简单配置即可实现快速上云联网,大大缩短了设备以及子系统的接入周期,进而缩短了项目的交付时间,节约了大量人力成本。

具体而言,软通物联中台是设备以及各子系统的状态、命令的传输中台,向下可以采集设备和各子系统数据,并传输各种操作命令,向上可以统一对外提供设备和各子系统的数据接口,供上层应用进行多场景联动使用。

软通动力IoT Edge

软通物联中台通过物模型以及领域服务模型进行数据对接,将传统的同类设备以及同类子系统进行分析和抽象化,在保障必要与基本属性的前提下抽取公共属性,搭建典型的设备以及子系统属性库,能够将不同品牌型号的同类型设备以及子系统有机结合,快速产出平台代码,统一对外输出接口。

其中,物模型可以模拟设备的工作及状态,形成影子设备;领域服务模型按照各子系统的官方接口进行对接,可以忽略具体设备形成较为复杂的业务逻辑关系,方便上层应用对业务场景中的设备进行联动。同时,物模型与领域服务模型均可通过快速的配置将对接过的设备以及系统进行复用,例如安防系统,只要支持Onvif或者GB28181协议即可进行拉流,省去不同厂家以及型号反复对接的烦恼。

目前,该平台已经在物联网南向设备、系统接入领域得到应用,典型客户包括李宁、东升产业园、数字谷、上海临港智慧园区、艺尚小镇、富春湾未来社区等。

希捷科技

全球领先的数据存储解决方案提供商希捷科技,成立于1979年,四十余年以来,希捷科技致力于驱动数据创新,用产品帮助数以亿计的个人和企业,在数字化时代充分释放其数据潜能。

希捷科技打造了一款实用的人工智能平台以提升生产线效率和产品质量,可以将生产所需的新型无尘室投资成本降低20%,流程耗时缩短10%,该项目在公司内部被称为雅典娜(Athena)

希捷科技

希捷边缘RX参考架构

通过深度学习和自我训练,Athena能够对电子显微镜生成的图像进行实时接收和分析,深度神经网络能够在每张图片生成的同时进行处理,比人类专家更为迅速、精准地识别缺陷。

截至目前,Athena已实现处理工作当天生成的300万张图像,并识别出可能被人类工程师遗漏的微小缺陷,帮助团队尽早识别和纠正制造中的问题,有效地降低其对生产流程和成本的影响。

在希捷工厂,智能制造的应用加强了硬盘生产过程中对晶片图像质量的控制能力,Athena为希捷的晶圆专家开拓了新的思路,能够纠正生产流程中的重大问题,提高工厂的工作效率及产品质量。同时,在希捷的泰国工厂中,基于智能制造应用,工程师将洁净室投资降低20%,制造产出时间缩短10%,获得投资回报率高达300%。

除此之外,Athena的能力也同样拓展到了工厂之外,成功落地公共安全、自动驾驶和智慧城市等领域。

中国通服

中国通信服务股份有限公司于2006年8月成立,是由中国电信控股、中国移动和中国联通参股的大型国有企业,已于2006年12月在香港上市,是我国通信行业第一家在海外上市的生产性服务类企业,2019年、2020年中国通服年收入均已超过千亿元,中国财富500强排名第86位。

作为全球最大的通信基础设施建设者和全球领先的信息通信支撑一体化服务提供商,中国通服具有提供一体化综合解决方案的能力,在全国范围内为通信运营商、媒体运营商、设备制造商、专用通信网及政府机关、企事业单位等提供网络建设、外包服务、内容应用及其他服务,并积极拓展海外市场。

在十四五期间,中国通服积极融入“数字中国”建设浪潮,全面参与数字基建和数字化转型,向世界500强行列迈进。以服务为本,中国通服独具一体化全过程交付能力,十万通服人覆盖省、市、县、乡、村五级,为客户提供贴身、贴心的信息化、数字化、智慧化服务。以科技为魂,近三十家软件开发企业,一万名软件架构师、工程师,近年累计投入研发费用超百亿,拥有核心自主可控平台和超30个行业应用,在中国软件和信息技术服务综合竞争力百强评选中连续两年排名第五。以安全为根,以高度的政治自觉和责任担当,凭借数千名安全专家、业界最全等级最高的安全资质,为众多国家级项目保驾护航。

中国通服——数字基建主力军,建设中国40%以上的5G基站,1/3的数据中心,累计服务客户超3000+,建设机架超100万,包括国内最大——中国电信云计算内蒙古信息园、最绿色——中国电信云计算贵州信息园、最安全——腾讯七星隧洞数据中心、最美——千岛湖(阿里云)数据中心等项目。

在数字化转型浪潮中,中国通服凭借独有的一体化全过程交付能力,为千行百业提供数字化转型、顶层规划、咨询、设计和软件应用,快速满足客户的数字化转型需求。“广东数字政府”顶层规划、“深圳国际会展中心”智能化总包建设、“2019年中国北京世界园艺博览会”信息化总包建设、“第三十一届成都世界大学生运动会”信息化总集成、“北京温榆河智慧公园”总包建设,均是中国通服与各级政府、企业、行业携手,进行数字化转型升级的典型项目。

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