在新發展階段，按照高質量發展要求，國家局做出了建設“全國煙草生產經營管理一體化平臺”的重要戰略部署，明確“1242”總體架構，“1”即一個云平臺，由行業主中心節點、行業副中心節點和省級工商企業節點形成兩級多點的“1+1+N”總體布局，為行業提供基礎設施資源服務和技術能力服務；“2”即兩個中臺，包括業務中臺和數據中臺，在行業兩級部署，形成適應兩級架構可迭代成長的行業數字中臺體系，為行業業務運行和數據智能提供共享共用的應用服務和數據服務；“4”即四大企業應用，以業務中臺的共享服務中心為依托，綜合利用桌面應用和移動應用等方式，支撐各企業在煙葉生產、卷煙制造、商業流通和政務管理等方面的應用；“2”即行業管控、行業決策兩大應用，提供行業生產經營管理全鏈路、全方位決策支撐。行業“1242”總體架構及云平臺“1+1+N”總體布局分別如下圖所示。

圖1：行業“1242”總體架構

圖2：行業云平臺“1+1+N” 總體布局

從上圖可看出，四大企業應用、兩大行業應用數據產生大多在邊緣節點，經省級、行業節點傳輸匯聚于行業級云平臺。對數據處理的時效性而言，若缺少云邊數據協同、應用管理協同僅依靠行業中心云平臺處理，傳輸、反饋時間會使得數據處理效率大打折扣；其次，省級云平臺既屬于行業級中心云平臺的邊緣節點，又是承載本省全量業務的核心節點在資源調度、業務處理時具有雙重屬性，若缺乏云邊資源協同、業務協同等，則會極大增加兩級云平臺的資源能耗。再次，各省級云平臺建設模式（自建、未建、傳統IDC等）、選用技術（阿里云、華為云等）、終端設備連接類型（有線、無線）不同，若欠缺多業務接入場景及多接入邊緣計算場景的云邊協同，則難以垂直管理邊端設備，提供按應用需求分配的網絡帶寬及細粒度的業務感知和QoS保障。

有鑒于此，煙葉平臺項目組結合業務系統2級部署及電子地圖、電子合同應用等實時性、低延遲特征，遵循“業務應用在邊緣，管理在云端”模式，按照數據采集、傳輸、儲存、加工和展示的信息處理技術理論，在充分考慮2級多點云平臺基礎設施、數據交互、網絡承載、能效計算、接入安全等基礎上提出了“云邊協同”的設計構思，期為后續行業統籌規劃1242架構下的云邊端一體化提供借鑒、參考。

一、 理論上的技術互補

云平臺作為互聯網時代重要的基礎設施，是互聯網時代信息技術體系的重要組成部分，是支撐云計算、物聯網、大數據、移動互聯網等新信息化技術的重要載體。云計算是一種集中式服務，所有數據都通過網絡傳輸到云計算中心進行處理。云計算的核心是可以將很多的計算機資源協調在一起，用戶通過網絡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據源頭的網絡邊緣側，融合網絡、計算、存儲、應用核心能力的開放平臺。其功能是就近提供邊緣智能服務，滿足行業數字化在敏捷連接、實時業務、數據優化、應用智能、安全與隱私保護等方面的關鍵需求。

隨著行業數字化轉型的深入推進，智能終端、傳感器、物聯網設備的使用將不斷增多，網絡邊緣產生的海量數據將會給傳輸網絡和云計算中心帶來巨大壓力。若在終端上執行大量計算任務（地圖導航、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絡時延。若將云計算與邊緣計算結合，使云計算與邊緣計算協同，將終端的算力上移，將云端的算力下沉至網絡邊緣，構建“云、邊、端”三方協同架構，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，實現邊緣智能、低延時和大帶寬處理數據。

圖3：云計算與邊緣計算（此圖來源于網絡）

綜上所述，邊緣計算與云計算之間是互補協同關系，而不是替代關系。邊緣計算與云計算需要通過緊密協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用價值。邊緣計算既靠近執行單元，更是云端所需高價值數據的采集和初步處理單元，可以更好地支撐云端應用；反之，云計算通過大數據分析優化輸出業務規則或模型下發到邊緣側，邊緣計算基于新業務規則或模型運行。煙葉一體化項目組質疑問難、專精覃思后推斷，行業兩級多點的“1+1+N”總體布局是分布式云平臺架構，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，邊端先對數據進行標識、處理，提取特征數據傳輸給云端再進行計算分析，這種云計算與邊緣計算配合運用的模式最貼近行業業務實際，云邊協同的設計構思由此而來。

二、 云邊協同包含的類型

按照云邊協同構思，遵循“業務應用在邊緣，管理在云端”模式，結合行業業務系統、行業應用多級和多點部署的特點，煙葉一體化項目組將云邊協同分為數據協同、應用管理協同、資源協同、業務管理協同、網絡服務協同、多接入邊緣計算（MEC）協同六種類型。

1．數據協同：指數據采集、處理、傳輸、展示時，邊緣節點應提供通信協議擴展能力，實現設備、資產的數據采集，按照規則、數據模型、標簽標識等對數據進行初步處理與分析，并將處理結果以及相關數據按規則、標簽傳至上級云端；云端制定邊緣節點數據上傳策略、模型并下發給邊緣節點執行，并對接收的海量數據分類存儲、進行大數據分析與價值挖掘，主要數據處理、展示在云端的數據中臺。

2．應用管理協同：指行業應用涉及在下級云、邊、端部署時，下級節點提供應用部署與運行環境及生命周期管理API；云端實現對邊緣應用的全生命周期管理及邊緣節點應用開發、測試、監控、維護能力，包括應用的推送、安裝、卸載、更新、監控及日志等，主要應用管理在云端的業務中臺實現。

3．資源協同：泛指涉及行業應用數據的產生、采集、計算、存儲、網絡傳輸、虛擬化、容器、數據庫等軟、硬基礎設施資源；云端提供資源調度管理策略，包括邊、端的設備管理、基礎設施管理、網絡連接管理、微服務管理（網關、容器）、數據庫管理（分庫分表、熱點數據庫緩存）等，主要通過操作系統實現。

4．業務管理協同：指在行業全領域業務一體化統籌策略下，邊緣節點應提供模塊化、微服務化應用、網絡實例及業務編排API能力（如Location API、QoS Control API、Data Plane API 、RNIS等），并按需運行云端下發的實例，匹配場景與實際業務變化需求等；云端根據工業制造和商業生產邏輯、排產計劃、加工計劃等提供應用、網絡的業務編排能力，按需對應用或網絡實例等進行業務編排，主要通過業務系統及中臺實現。

5.網絡服務協同:指行業網絡在接入、匯聚、核心層與業務、云平臺、邊端節點的協同融合即云網融合，可分為數據中心網、行業骨干網、省級接入網三部分（可詳見，煙葉一體化項目組撰寫的《行業1242架構下基于SDN的云網融合》）。云網融合主要是根據各省級云平臺建設模式、選用技術、終端設備連接類型為行業省級節點、分支節點等，提供訪問能力。通過對不同業務流的感知，選擇合適的傳輸方式和路徑（基于專線或互聯網的SDN-WAN），實現多條WAN鏈路間流量調度忙閑調優。邊緣節點提供廣域網接入網絡資源以及設備自身管理API，支持按照云端下發的WAN資源流量調度策略調度相關WAN資源，提供WAN應用實例，實現對業務流的自動感知，并通過打標簽方式實現不同級別業務流的區分；云端通過全網整體流量負載的大數據分析制定流量調度策略，下發給邊緣節點執行，實現業務流策略管理及針對性的網絡業務編排，不同業務流的QoS全網匹配，各業務流的智能選路傳輸（通過層級節點上傳或直傳行業云），主要通過業務系統、數據中臺、SDN網管系統、5G切片專網等實現。

?6.多接入邊緣計算協同：多接入邊緣計算（MEC），廣為熟知的名稱是移動邊緣計算，屬于一種網絡架構。歐洲電信標準協會（ETSI）已將其名稱從移動邊緣計算正式改為多接入邊緣計算。結合行業基層環境復雜（站、點、庫無專線）、設備類型繁多（打掃碼設備、移動數采設備、傳感器）、5G應用需求劇增（移動辦公、地圖導航、視頻監控、AR）等現況特點，多接入邊緣計算需作為云邊協同的一種補充。多接入邊緣計算分為邊緣云放置、計算卸載、服務遷移、群智協同四種技術，在行業云邊協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設備將一部分或全部計算任務交給就近的云或邊設備處理，以減少網絡操作和服務交付時延，特征包括“鄰近性、低時延、高寬帶和位置認知”，主要通過SDN網管系統、MEC、CPE等設備實現。

三、 小結

行業1242架構下的云邊協同分為“云、邊、端”三個部分：“云”是行業云計算、省級云計算的中心節點，是邊緣計算的管控端；“邊”是相對于行業中心節點的省級云計算節點或分布在鄰近業務現場的計算節點，分為基礎設施邊緣和設備邊緣；“端”是終端設備，如手機、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”一體化的協同計算體系。在行業應用中，云計算更適合大規模數據的集中處理，而邊緣計算可以用于小規模的智能分析和本地服務。邊緣計算與云計算相輔相成、融合協同，這將在更大程度上助力行業的數字化轉型。