在新發(fā)展階段，按照高質(zhì)量發(fā)展要求，國家局做出了建設(shè)“全國煙草生產(chǎn)經(jīng)營管理一體化平臺”的重要戰(zhàn)略部署，明確“1242”總體架構(gòu)，“1”即一個云平臺，由行業(yè)主中心節(jié)點、行業(yè)副中心節(jié)點和省級工商企業(yè)節(jié)點形成兩級多點的“1+1+N”總體布局，為行業(yè)提供基礎(chǔ)設(shè)施資源服務(wù)和技術(shù)能力服務(wù)；“2”即兩個中臺，包括業(yè)務(wù)中臺和數(shù)據(jù)中臺，在行業(yè)兩級部署，形成適應(yīng)兩級架構(gòu)可迭代成長的行業(yè)數(shù)字中臺體系，為行業(yè)業(yè)務(wù)運行和數(shù)據(jù)智能提供共享共用的應(yīng)用服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)；“4”即四大企業(yè)應(yīng)用，以業(yè)務(wù)中臺的共享服務(wù)中心為依托，綜合利用桌面應(yīng)用和移動應(yīng)用等方式，支撐各企業(yè)在煙葉生產(chǎn)、卷煙制造、商業(yè)流通和政務(wù)管理等方面的應(yīng)用；“2”即行業(yè)管控、行業(yè)決策兩大應(yīng)用，提供行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理全鏈路、全方位決策支撐。行業(yè)“1242”總體架構(gòu)及云平臺“1+1+N”總體布局分別如下圖所示。

圖1：行業(yè)“1242”總體架構(gòu)

圖2：行業(yè)云平臺“1+1+N” 總體布局

從上圖可看出，四大企業(yè)應(yīng)用、兩大行業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)產(chǎn)生大多在邊緣節(jié)點，經(jīng)省級、行業(yè)節(jié)點傳輸匯聚于行業(yè)級云平臺。對數(shù)據(jù)處理的時效性而言，若缺少云邊數(shù)據(jù)協(xié)同、應(yīng)用管理協(xié)同僅依靠行業(yè)中心云平臺處理，傳輸、反饋時間會使得數(shù)據(jù)處理效率大打折扣；其次，省級云平臺既屬于行業(yè)級中心云平臺的邊緣節(jié)點，又是承載本省全量業(yè)務(wù)的核心節(jié)點在資源調(diào)度、業(yè)務(wù)處理時具有雙重屬性，若缺乏云邊資源協(xié)同、業(yè)務(wù)協(xié)同等，則會極大增加兩級云平臺的資源能耗。再次，各省級云平臺建設(shè)模式（自建、未建、傳統(tǒng)IDC等）、選用技術(shù)（阿里云、華為云等）、終端設(shè)備連接類型（有線、無線）不同，若欠缺多業(yè)務(wù)接入場景及多接入邊緣計算場景的云邊協(xié)同，則難以垂直管理邊端設(shè)備，提供按應(yīng)用需求分配的網(wǎng)絡(luò)帶寬及細(xì)粒度的業(yè)務(wù)感知和QoS保障。

有鑒于此，煙葉平臺項目組結(jié)合業(yè)務(wù)系統(tǒng)2級部署及電子地圖、電子合同應(yīng)用等實時性、低延遲特征，遵循“業(yè)務(wù)應(yīng)用在邊緣，管理在云端”模式，按照數(shù)據(jù)采集、傳輸、儲存、加工和展示的信息處理技術(shù)理論，在充分考慮2級多點云平臺基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)交互、網(wǎng)絡(luò)承載、能效計算、接入安全等基礎(chǔ)上提出了“云邊協(xié)同”的設(shè)計構(gòu)思，期為后續(xù)行業(yè)統(tǒng)籌規(guī)劃1242架構(gòu)下的云邊端一體化提供借鑒、參考。

一、 理論上的技術(shù)互補

云平臺作為互聯(lián)網(wǎng)時代重要的基礎(chǔ)設(shè)施，是互聯(lián)網(wǎng)時代信息技術(shù)體系的重要組成部分，是支撐云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等新信息化技術(shù)的重要載體。云計算是一種集中式服務(wù)，所有數(shù)據(jù)都通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆朴嬎阒行倪M(jìn)行處理。云計算的核心是可以將很多的計算機(jī)資源協(xié)調(diào)在一起，用戶通過網(wǎng)絡(luò)就可以獲取到無限的資源，同時獲取的資源不受時間和空間的限制。

邊緣計算是指在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，融合網(wǎng)絡(luò)、計算、存儲、應(yīng)用核心能力的開放平臺。其功能是就近提供邊緣智能服務(wù)，滿足行業(yè)數(shù)字化在敏捷連接、實時業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的關(guān)鍵需求。

隨著行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入推進(jìn)，智能終端、傳感器、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的使用將不斷增多，網(wǎng)絡(luò)邊緣產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)將會給傳輸網(wǎng)絡(luò)和云計算中心帶來巨大壓力。若在終端上執(zhí)行大量計算任務(wù)（地圖導(dǎo)航、VR巡檢、AR）將消耗終端的算力，對終端配置升級的需求也將與日俱增；將計算放在云中心，又會面臨高昂的傳輸成本和較高的網(wǎng)絡(luò)時延。若將云計算與邊緣計算結(jié)合，使云計算與邊緣計算協(xié)同，將終端的算力上移，將云端的算力下沉至網(wǎng)絡(luò)邊緣，構(gòu)建“云、邊、端”三方協(xié)同架構(gòu)，既能有效突破了云計算的瓶頸，又能釋放終端配置升級壓力，實現(xiàn)邊緣智能、低延時和大帶寬處理數(shù)據(jù)。

圖3：云計算與邊緣計算（此圖來源于網(wǎng)絡(luò)）

綜上所述，邊緣計算與云計算之間是互補協(xié)同關(guān)系，而不是替代關(guān)系。邊緣計算與云計算需要通過緊密協(xié)同才能更好的滿足各種需求場景的匹配，從而放大邊緣計算和云計算的應(yīng)用價值。邊緣計算既靠近執(zhí)行單元，更是云端所需高價值數(shù)據(jù)的采集和初步處理單元，可以更好地支撐云端應(yīng)用；反之，云計算通過大數(shù)據(jù)分析優(yōu)化輸出業(yè)務(wù)規(guī)則或模型下發(fā)到邊緣側(cè)，邊緣計算基于新業(yè)務(wù)規(guī)則或模型運行。煙葉一體化項目組質(zhì)疑問難、專精覃思后推斷，行業(yè)兩級多點的“1+1+N”總體布局是分布式云平臺架構(gòu)，具有分布式云計算及對邊端垂直管理的特點。在云端管理下，邊端先對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)識、處理，提取特征數(shù)據(jù)傳輸給云端再進(jìn)行計算分析，這種云計算與邊緣計算配合運用的模式最貼近行業(yè)業(yè)務(wù)實際，云邊協(xié)同的設(shè)計構(gòu)思由此而來。

二、 云邊協(xié)同包含的類型

按照云邊協(xié)同構(gòu)思，遵循“業(yè)務(wù)應(yīng)用在邊緣，管理在云端”模式，結(jié)合行業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)、行業(yè)應(yīng)用多級和多點部署的特點，煙葉一體化項目組將云邊協(xié)同分為數(shù)據(jù)協(xié)同、應(yīng)用管理協(xié)同、資源協(xié)同、業(yè)務(wù)管理協(xié)同、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)協(xié)同、多接入邊緣計算（MEC）協(xié)同六種類型。

1．數(shù)據(jù)協(xié)同：指數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸、展示時，邊緣節(jié)點應(yīng)提供通信協(xié)議擴(kuò)展能力，實現(xiàn)設(shè)備、資產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集，按照規(guī)則、數(shù)據(jù)模型、標(biāo)簽標(biāo)識等對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理與分析，并將處理結(jié)果以及相關(guān)數(shù)據(jù)按規(guī)則、標(biāo)簽傳至上級云端；云端制定邊緣節(jié)點數(shù)據(jù)上傳策略、模型并下發(fā)給邊緣節(jié)點執(zhí)行，并對接收的海量數(shù)據(jù)分類存儲、進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析與價值挖掘，主要數(shù)據(jù)處理、展示在云端的數(shù)據(jù)中臺。

2．應(yīng)用管理協(xié)同：指行業(yè)應(yīng)用涉及在下級云、邊、端部署時，下級節(jié)點提供應(yīng)用部署與運行環(huán)境及生命周期管理API；云端實現(xiàn)對邊緣應(yīng)用的全生命周期管理及邊緣節(jié)點應(yīng)用開發(fā)、測試、監(jiān)控、維護(hù)能力，包括應(yīng)用的推送、安裝、卸載、更新、監(jiān)控及日志等，主要應(yīng)用管理在云端的業(yè)務(wù)中臺實現(xiàn)。

3．資源協(xié)同：泛指涉及行業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、采集、計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)傳輸、虛擬化、容器、數(shù)據(jù)庫等軟、硬基礎(chǔ)設(shè)施資源；云端提供資源調(diào)度管理策略，包括邊、端的設(shè)備管理、基礎(chǔ)設(shè)施管理、網(wǎng)絡(luò)連接管理、微服務(wù)管理（網(wǎng)關(guān)、容器）、數(shù)據(jù)庫管理（分庫分表、熱點數(shù)據(jù)庫緩存）等，主要通過操作系統(tǒng)實現(xiàn)。

4．業(yè)務(wù)管理協(xié)同：指在行業(yè)全領(lǐng)域業(yè)務(wù)一體化統(tǒng)籌策略下，邊緣節(jié)點應(yīng)提供模塊化、微服務(wù)化應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)實例及業(yè)務(wù)編排API能力（如Location API、QoS Control API、Data Plane API 、RNIS等），并按需運行云端下發(fā)的實例，匹配場景與實際業(yè)務(wù)變化需求等；云端根據(jù)工業(yè)制造和商業(yè)生產(chǎn)邏輯、排產(chǎn)計劃、加工計劃等提供應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)編排能力，按需對應(yīng)用或網(wǎng)絡(luò)實例等進(jìn)行業(yè)務(wù)編排，主要通過業(yè)務(wù)系統(tǒng)及中臺實現(xiàn)。

5.網(wǎng)絡(luò)服務(wù)協(xié)同:指行業(yè)網(wǎng)絡(luò)在接入、匯聚、核心層與業(yè)務(wù)、云平臺、邊端節(jié)點的協(xié)同融合即云網(wǎng)融合，可分為數(shù)據(jù)中心網(wǎng)、行業(yè)骨干網(wǎng)、省級接入網(wǎng)三部分（可詳見，煙葉一體化項目組撰寫的《行業(yè)1242架構(gòu)下基于SDN的云網(wǎng)融合》）。云網(wǎng)融合主要是根據(jù)各省級云平臺建設(shè)模式、選用技術(shù)、終端設(shè)備連接類型為行業(yè)省級節(jié)點、分支節(jié)點等，提供訪問能力。通過對不同業(yè)務(wù)流的感知，選擇合適的傳輸方式和路徑（基于專線或互聯(lián)網(wǎng)的SDN-WAN），實現(xiàn)多條WAN鏈路間流量調(diào)度忙閑調(diào)優(yōu)。邊緣節(jié)點提供廣域網(wǎng)接入網(wǎng)絡(luò)資源以及設(shè)備自身管理API，支持按照云端下發(fā)的WAN資源流量調(diào)度策略調(diào)度相關(guān)WAN資源，提供WAN應(yīng)用實例，實現(xiàn)對業(yè)務(wù)流的自動感知，并通過打標(biāo)簽方式實現(xiàn)不同級別業(yè)務(wù)流的區(qū)分；云端通過全網(wǎng)整體流量負(fù)載的大數(shù)據(jù)分析制定流量調(diào)度策略，下發(fā)給邊緣節(jié)點執(zhí)行，實現(xiàn)業(yè)務(wù)流策略管理及針對性的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)編排，不同業(yè)務(wù)流的QoS全網(wǎng)匹配，各業(yè)務(wù)流的智能選路傳輸（通過層級節(jié)點上傳或直傳行業(yè)云），主要通過業(yè)務(wù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中臺、SDN網(wǎng)管系統(tǒng)、5G切片專網(wǎng)等實現(xiàn)。

?6.多接入邊緣計算協(xié)同：多接入邊緣計算（MEC），廣為熟知的名稱是移動邊緣計算，屬于一種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（ETSI）已將其名稱從移動邊緣計算正式改為多接入邊緣計算。結(jié)合行業(yè)基層環(huán)境復(fù)雜（站、點、庫無專線）、設(shè)備類型繁多（打掃碼設(shè)備、移動數(shù)采設(shè)備、傳感器）、5G應(yīng)用需求劇增（移動辦公、地圖導(dǎo)航、視頻監(jiān)控、AR）等現(xiàn)況特點，多接入邊緣計算需作為云邊協(xié)同的一種補充。多接入邊緣計算分為邊緣云放置、計算卸載、服務(wù)遷移、群智協(xié)同四種技術(shù)，在行業(yè)云邊協(xié)同時主要使用的是計算卸載(可參考，《An offloading algorithm with multiple mobile nodes and multiple edge servers》)，即通過MEC設(shè)備將一部分或全部計算任務(wù)交給就近的云或邊設(shè)備處理，以減少網(wǎng)絡(luò)操作和服務(wù)交付時延，特征包括“鄰近性、低時延、高寬帶和位置認(rèn)知”，主要通過SDN網(wǎng)管系統(tǒng)、MEC、CPE等設(shè)備實現(xiàn)。

三、 小結(jié)

行業(yè)1242架構(gòu)下的云邊協(xié)同分為“云、邊、端”三個部分：“云”是行業(yè)云計算、省級云計算的中心節(jié)點，是邊緣計算的管控端；“邊”是相對于行業(yè)中心節(jié)點的省級云計算節(jié)點或分布在鄰近業(yè)務(wù)現(xiàn)場的計算節(jié)點，分為基礎(chǔ)設(shè)施邊緣和設(shè)備邊緣；“端”是終端設(shè)備，如手機(jī)、智能裝備、各類傳感器、攝像頭等。隨著云計算能力從中心下沉到邊緣，邊緣計算將推動形成“云、邊、端”一體化的協(xié)同計算體系。在行業(yè)應(yīng)用中，云計算更適合大規(guī)模數(shù)據(jù)的集中處理，而邊緣計算可以用于小規(guī)模的智能分析和本地服務(wù)。邊緣計算與云計算相輔相成、融合協(xié)同，這將在更大程度上助力行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。