本文来自“2023年边缘计算网关技术词条报告”,边缘计算网关是一种可以在设备上运行本地计算、消息通信、数据缓存等功能的工业智能网关,可以在无需联网的情况下实现设备的本地联动以及数据处理分析。
边缘计算网关产业链已经基本形成,产业链上游包括边缘计算网关生产的原材料设备及边缘Al芯片,其中边缘Al芯片的供应是产业链最关键的环节,也是议价能力最强的环节;产业链中游主要是边缘计算网关的生产、制造及销售商,其中设备制造商主要负责生产边缘计算网关设备,包括硬件、软件及集成服务;产业链下游为行业解决方案提供商和应用商。边缘计算网关行业市场规模发展状况主要由下游相关产业需求增长、边缘计算技术持续突破、国家政策支持等多重发展因素驱动。
预计中国边缘计算网关2026年市场规模达到44.48亿元,中国边缘计算网关2027年市场规模达到57.83亿元,2023-2027年五年复合增长率为30%。中国边缘计算网关行业头部效应显著,头部企业的市场集中度较高。随着下游领域的需求增加,边缘计算网关市场规模扩张,将吸引更多新进入者,市场竞争将进一步加剧,有望迎来新一轮行业洗牌。
1、边缘计算网关行业定义
边缘计算网关(Edge-Gateway)又被称为物联网边缘计算网关,是一种可以在设备上运行本地计算、消息通信、数据缓存等功能的工业智能网关,可以在无需联网的情况下实现设备的本地联动以及数据处理分析。边缘计算网关是一种连接物联网设备和云端服务的关键技术,它可以在设备和云端之间建立一个安全、高效的通信桥梁。边缘计算网关具有接口丰富,支持海量连接,数据采集和数据清洗,支持MQTT协议,支持多种工业通讯规约,支持web配置方式,支持云端远程配置等功能。边缘计算网关通常包括硬件和软件两部分,硬件部分主要负责数据采集、处理和传输,软件部分则负责数据分析、存储和管理。
2、边缘计算网关行业分类
边缘网关是部署在网络边缘侧的网关,通过网络联接、协议转换等功能联接物理和数字世界,提供轻量化的联接管理、实时数据分析及应用管理功能。按照边缘计算网关所发挥的具体作用不同,把边缘计算网关分为边缘计算协议网关、边缘计算应用网关和边缘计算安全网关。
3、边缘计算网关行业特征
边缘计算网关行业具有如下行业特征: (1)边缘计算网关是连接终端设备和云端服务器的重要设备,可以实现对设备的实时控制和监测; (2)边缘计算网关与普通网关相比,具有完整的处理能力,能够对数据进行本地解析,从而得出结果。具体包括可以本地处理和存储数据、保障数据安全和隐私性,同时还能本地控制设备以及提供云端服务; (3)随着边缘计算行业整体呈现扩张趋势,作为边缘计算重要基础硬件的边缘网关应用也将扩张。
边缘网关是连接终端设备和云端服务器之间的设备
边缘网关充当终端设备与云端服务器之间的中间层,并负责从终端设备采集数据,对其进行处理和存储,并向云端服务器发送经过处理和封装后的数据。通过与物联网设备相连,边缘网关可以实现对设备的实时控制和监测,并对数据进行分析和决策。同时,边缘网关还可以协调终端设备之间的通信,从而实现对整个物联网环境的有效管理和控制。
边缘计算网关的优势表现在可以本地处理和存储数据、保障数据安全和隐私性,同时还能本地控制设备以及提供云端服务
边缘计算网关的优势表现为:(1)本地处理:边缘网关可以在本地处理数据,减少数据传输量,提高响应速度,降低传输成本; (2)存储数据:边缘网关可以将数据存储在本地,保护数据隐私,提高数据安全性;(3)分析数据:边缘网关可以对本地数据进行分析,提取有价值的信息,支持实时决策; (4)控制设备:边缘网关可以通过本地控制设备,实现自动化控制、智能化管理等;(5)云端服务:边缘网关可以通过云端服务实现远程控制、数据共享、协同决策等功能。
边缘计算产业扩张,作为重要基础硬件之一的边缘网关的需求也随之上升
边缘计算网关目前的应用场景主要包括: (1)智慧城市:边缘网关可以连接各种城市设施,如路灯、交通信号灯、监控摄像头等,实现智能化管理、灾害预警、交通优化等功能;(2)智能工厂:边缘网关可以连接各种工业设备,如机床、传感器、PLC等,实现智能化控制、自动化生产、质量监控等功能。 (3)智能家居:边缘网关可以连接各种智能设备,如智能门锁、智能灯泡、智能音响等,实现远程控制、场景联动、智能化管理等功能。(4)智能交通:边缘网关可以连接各种交通设施,如智能停车场、智能公交站、智能路灯等,实现交通管理、智能导航、车辆监控等功能。未来由于数据处理量不断加大,对于数据处理的能力要求也在逐渐提升,边缘计算产业呈现扩张态势,边缘计算网关作为其重要硬件载体,也将迎来更加广阔的发展空间。
4、边缘计算网关产业链分析
边缘计算网关产业链已经基本形成,产业链上游包括边缘计算网关生产的原材料设备及边缘Al芯片,其中边缘Al芯片的供应是产业链最关键的环节,也是议价能力最强的环节。上游代表企业包括英特尔、英伟达、华为海思、寒武纪、地平线、中兴通讯、紫光股份、紫光国微、中芯国际等;产业链中游主要是边缘计算网关的生产、制造及销售商,其中设备制造商主要负责生产边缘计算网关设备,包括硬件、软件及集成服务,例如中兴、华为、映翰通、新华三等;产业链下游为行业解决方案提供商和应用商,代表厂商主要有阿里云、腾讯云、星环科技、九州云、海康威视、宝信软件等。
产业链上游:产业链基础原材料供应市场目前已经出现饱和,市场竞争激烈,价格稳定,对其下游的边缘网关生产制造商议价能力较弱。边缘Al芯片目前由于技术仍然处于研发阶段,部分高进程Al芯片尚未实现大规模量产,因此成本占比较高,对下游的议价能力也较强。从边缘Al芯片的市场格局来看,海外龙头企业的产业优势突出,但是中国智能芯片厂商的国产替代进程也在加快。甚中华为云算力中心训练效率领先于业界主流GPU的1.1倍,异腾Al云服务整个算力达2000PFlops。从技术的未来发展趋势来看,单点算力持续提升,算力定制化、多元化成为重要趋势。
产业链中游:计算能力方面,头部企业具有显著优势。如华为NAT网关可以支持百万级会话连接、20Gbps以上的转发能力,满足各类大规模应用场景需求;映翰通采用ARM Cortex-A8处理器,600MHz主频,512MB
RAM,8GB eMMC,同时支持python二次开发,轻松实现自有业务的逻辑处理。市场格局方面,根据专家访谈的数据,2022年中国边缘计算网关市场中,前五大头部厂商占据了市场份额的60%以上,市场格局高度集中。销售模式方面,中国的边缘计算网关行业主要采用B2B的销售模式,即企业对企业销售。
产业链下游:按照下游应用需求来看,边缘计算网关下游应用中互联网领域显著高于传统行业。根据专家访谈,2022年中国边缘计算下游市场中,互联网领域应用占比为70%,传统行业应用占比为30%。中国目前主要的边缘计算网关应用主要以音视频、云游戏、智慧交通、智慧城市、金融领域、政企领域为主。未来边缘计算网关想要更进一步发展还需解决用户痛点问题,如设备之间的互联互通、数据传输的安全性等方面的问题。
5、边缘计算网关行业规模
根据测算结果,中国边缘计算网关2022年市场规模达到15.57亿元,2023年市场规模达到20.25亿元,2017-2022年复合增长率为36.21%。
边缘计算网关行业市场规模发展状况主要由下游相关产业需求增长、边缘计算技术持续突破、国家政策支持等多重发展因素驱动。(1)下游物联网、大数据、云计算等相关产业的推动,下游行业应用需求持续提升,行业边缘计算应用渗透率也在上升。中国在新一轮人工智能浪潮下,处理的数据规模也在激增,边缘算力在大模型推理上的重要程度逐渐提升。中国物联网开始万物互联的方向,物联网连接数的高增推动算力基础设施向去中心化、边缘化、安全化的边缘计算过渡。
边缘计算网关竞争格局
边缘计算网关行业的竞争格局情况如下: (1)中国边缘计算网关行业头部效应显著,头部企业的市场集中度较高。现有的头部企业拥有完善的产业链体系,雄厚的技术积累,且较早地布局边缘计算领域,例如全球边缘计算头部企业华为云、中兴通讯、映翰通等。其中华为云是最早进入边缘计算领域的企业,也是全球边缘计算产业领先企业,在边缘计算硬件领域具有突出优势,其边缘计算网关产品线覆盖了多个领域,包括智能制造、智慧城市、智慧交通等。
(2)按照边缘计算领域技术发展水平可以大致将行业内企业划分为三个梯队,第一梯队的企业为领域内头部企业,拥有行业内最先进的边缘计算技术,如华为云、中兴通讯、映翰通等,头部企业凭借领先的技术的产业链积累快速占据市场份额,且有进一步集中化的趋势;第二梯队企业为市场新锐企业,虽然布局边缘计算硬件时间略晚于头部企业,但在细分领域内垂直深耕,已经取得部分先进技术的突破,未来增长潜力较大,例如三旺通信、宝信软件顺舟智能、赛意信息、上实龙创、瑞斯康达、东方国信等。
第二梯队的企业虽然在技术水平、营收规模方面表现不及第一梯队企业,但在细分领域仍有一定比较优势。第三梯队为行业内的中小型制造业企业和初创公司,如寄云科技、展湾科技、长征云、亿琪软件等,目前技术水平不及前两梯队的企业,占据的市场份额较少,目前领域内市场竞争激烈,且不断涌入新进入者。
中国边缘计算网关市场未来将呈现以下发展趋势:
(1)边缘计算网关件行业的市场集中度将进一步加剧,头部效应更加明显。随着边缘计算产业技术融合趋势加强,作为连接层重要设备的边缘计算网关的技术要求也在不断提升,未来行业进入门槛变高,华为云、中兴通讯、映翰通、赛特斯等等企业深耕通信设备和智能算力领域,拥有领先技术、完善的产业体系、资金和人才等方面的优势还将进一步占据市场份额;
(2)随着下游领域的需求增加,边缘计算网关市场规模扩张,将吸引更多新进入者,市场竞争将进一步加剧,有望迎来新一轮行业洗牌。目前头部企业之外的二三梯队尚未形成最终的竞争格局,未来新晋企业中能够率先突破领域内核心技术,整合上下游产业链,提供满足下游需求的边缘计算网关的企业将快速占据市场份额,行业内将迎来新一轮洗牌,现有竞争格局将发生变化。
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