執(zhí)行概述

世界正處于互聯(lián)網(wǎng)興起以來從未有過的技術(shù)拐點(diǎn)，5G正在鋪路。機(jī)器學(xué)習(xí)和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的最新進(jìn)展，與新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、5G新無線電（5G NR）、分解、邊緣計(jì)算和開放行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合在一起，將引領(lǐng)一個由AIoT或物聯(lián)網(wǎng)人工智能驅(qū)動的新時代。許多行業(yè)都會感受到這種轉(zhuǎn)變的漣漪，影響商業(yè)模式和運(yùn)營。工業(yè)4.0，被認(rèn)為是下一次工業(yè)革命，是一種結(jié)果。

人工智能支持的5G專用網(wǎng)絡(luò)將引領(lǐng)一個互聯(lián)機(jī)器和機(jī)器人進(jìn)程自主工作、提供全系統(tǒng)自動化處理控制的時代。這些系統(tǒng)將有能力“學(xué)習(xí)”以優(yōu)化生產(chǎn)力，使企業(yè)變得更加高效和靈活。預(yù)計(jì)這將大大提高生產(chǎn)率和產(chǎn)量。事實(shí)上，據(jù)估計(jì)，到2030年，通過利用5G帶來的好處，制造業(yè)可為全球GDP增加4000億至6500億美元，而私人網(wǎng)絡(luò)正迅速成為全球服務(wù)提供商的新增長渠道。私人LTE和5G網(wǎng)絡(luò)在2020年創(chuàng)造了47億美元的收入，預(yù)計(jì)到2023年底這一數(shù)字將達(dá)到80億美元

未來的工廠將比今天更加自動化和高效，而白盒硬件是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要組成部分。白盒硬件的概念已經(jīng)存在了近十年，但由于網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）的廣泛采用，近年來在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域真正得到了發(fā)展。白盒基礎(chǔ)設(shè)施基于可互操作、可編程、現(xiàn)成的設(shè)備，旨在為web規(guī)模、本機(jī)、虛擬化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提供支持，從核心到邊緣提供更大的靈活性和靈活性。本文討論了服務(wù)提供商和企業(yè)采用白盒邊緣方法優(yōu)化運(yùn)營和創(chuàng)造新收入的原因、挑戰(zhàn)和好處。

5G–工業(yè)4.0和AIoT的關(guān)鍵推動者

工業(yè)4.0匯集了各種技術(shù)進(jìn)步，但仍然存在一個連接問題。即使是最先進(jìn)的工廠也仍然依賴傳統(tǒng)的光纖或Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。在基于光纖的環(huán)境中，無法靈活地支持越來越多的mobilen設(shè)備和傳感器，而在傳統(tǒng)的wi-fi環(huán)境中，越來越多的業(yè)務(wù)關(guān)鍵型連接會導(dǎo)致干擾、擁塞和安全問題，這些問題在先進(jìn)的工業(yè)環(huán)境中難以管理。

當(dāng)與5G配對時，AIoT有可能跨行業(yè)轉(zhuǎn)變企業(yè)，創(chuàng)造一種新經(jīng)濟(jì)，為第四次工業(yè)革命提供動力。一個由機(jī)器學(xué)習(xí)和自動決策、連接和數(shù)據(jù)交換驅(qū)動的系統(tǒng)。這為新一代智能工廠、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)、智能城市等打開了大門。

5G新無線電通信

與前幾代不同的是，5G新無線電通信（5G NR）是為商業(yè)而建造的。它是一種變革性的技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)更大的帶寬和更低的延遲。另外，增加的安全性和可靠性優(yōu)勢滿足了任務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序的需要。以前的移動通信技術(shù)主要是為手機(jī)設(shè)計(jì)的。但隨著數(shù)以百萬計(jì)的支持物聯(lián)網(wǎng)5G的新芯片組、模塊和其他互聯(lián)設(shè)備進(jìn)入市場，人們的關(guān)注焦點(diǎn)將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出這些個人設(shè)備，進(jìn)入一個通過人工智能變得更智能的互聯(lián)“事物”世界。以5G為燃料的AIoT世界。


3GPP已經(jīng)定義了三個最初的5G用例，這將有助于推動支持AIoT的工業(yè)4.0：

●超可靠的低延遲通信（URLLC）-用于機(jī)器之間的實(shí)時通信

●增強(qiáng)的移動寬帶（eMBB）-更大的帶寬，并支持更多的連接設(shè)備和傳感器，從而產(chǎn)生更多的數(shù)據(jù)流量

●大規(guī)模機(jī)器類型通信（mMTC）-低功耗連接可延長電池壽命，支持大量物聯(lián)網(wǎng)傳感器和設(shè)備。

專用5G網(wǎng)絡(luò)

專用5G網(wǎng)絡(luò)旨在為企業(yè)提供超可靠、低延遲的移動連接，為新功能提供動力——從預(yù)測性維護(hù)、自主機(jī)器和工廠機(jī)器人到超高清視頻分析，這些功能將支持跨行業(yè)垂直領(lǐng)域的許多不同用例。

如今，私人5G網(wǎng)絡(luò)有不同的部署方案和商業(yè)模式，每種部署方案和商業(yè)模式都有自己的移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商（MNO）參與度：

●方案A：企業(yè)用直接購買或從移動服務(wù)提供商處租賃的頻譜構(gòu)建自己的5G網(wǎng)絡(luò)。一些國家保留了未經(jīng)許可或輕度許可的頻段，如公民寬帶無線電服務(wù)（CBRS），以支持這一功能。

●備選方案B：MNO為企業(yè)構(gòu)建并運(yùn)營一個內(nèi)部專用5G網(wǎng)絡(luò)，并在需要時提供與其公共網(wǎng)絡(luò)的集成。

●方案C：MNO構(gòu)建公共5G網(wǎng)絡(luò)，并提供滿足企業(yè)特定SLA要求的專用網(wǎng)絡(luò)片。

白盒硬件和5G

考慮到這些新的商業(yè)模式，服務(wù)提供商正在投資虛擬化他們的移動網(wǎng)絡(luò)，創(chuàng)造5G成功所需的敏捷、自動化、云本地環(huán)境。一個開放的體系結(jié)構(gòu)，利用共同的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，由O-RAN聯(lián)盟、電信基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目（TIP）和其他機(jī)構(gòu)支持，以充分實(shí)現(xiàn)5G愿景。

自2018成立以來，O-RAN聯(lián)盟促進(jìn)了使用白盒硬件來降低5G部署的成本。到目前為止，移動網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)是一個相對封閉的生態(tài)系統(tǒng)。通過標(biāo)準(zhǔn)化、互操作、多供應(yīng)商的環(huán)境，向新的云和物聯(lián)網(wǎng)參與者開放無線接入網(wǎng)絡(luò)（RAN），可以在邊緣部署創(chuàng)新服務(wù)和應(yīng)用程序，產(chǎn)生新的收入流。采用白盒策略強(qiáng)化了這一方法——建立一個開放和靈活的基礎(chǔ)，使運(yùn)營商能夠利用規(guī)模經(jīng)濟(jì)，并鼓勵創(chuàng)造一個創(chuàng)新和競爭的生態(tài)系統(tǒng)，準(zhǔn)備采用下一代的云本地架構(gòu)。

白盒轉(zhuǎn)型也正在企業(yè)邊緣進(jìn)行，SD-WAN等虛擬功能部署在商用現(xiàn)成設(shè)備或通用客戶場所設(shè)備（uCPE）上，為提供更廣泛的優(yōu)質(zhì)5G企業(yè)服務(wù)奠定了基礎(chǔ)。如前所述，5G技術(shù)的增強(qiáng)使5G私有網(wǎng)絡(luò)成為關(guān)鍵的智能制造和AIoT使能技術(shù)，為嚴(yán)重依賴4K/8K UHD視頻作為主要信息源的AI、VR和AR提供了安全的無線連接解決方案。NFV和軟件定義的網(wǎng)絡(luò)（SDN），以及O-RAN標(biāo)準(zhǔn)的定義和白盒基礎(chǔ)設(shè)施的使用，正在使移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)民主化，使5G獨(dú)立（5G SA）成為企業(yè)部署可行的低占地面積解決方案。

盡管如此，在打造這一新的開放智能5G優(yōu)勢的同時，還需要解決一個缺口，這樣才能充分實(shí)現(xiàn)工業(yè)5G和AIoT的好處。這就是操作技術(shù)（OT）層（定義為生產(chǎn)環(huán)境中的設(shè)備和工業(yè)系統(tǒng)）需要與信息技術(shù)（IT）和通信技術(shù)（CT）層“對話”的地方。操作技術(shù)層需要與IT和CT層無縫集成，以實(shí)現(xiàn)智能、自主、人工智能驅(qū)動的未來工廠的承諾。同樣，白盒解決方案可以在加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型和彌補(bǔ)這一差距方面發(fā)揮關(guān)鍵作用，它支持一種開放的體系結(jié)構(gòu)，將網(wǎng)絡(luò)智能一直延伸到工廠，通過一個一致的白盒基礎(chǔ)設(shè)施，可以在網(wǎng)絡(luò)中的任何地方可靠地執(zhí)行任務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序。按照這種方法部署的私有5G解決方案允許更輕、更靈活和經(jīng)得起未來考驗(yàn)的通信基礎(chǔ)設(shè)施，可以作為另一個企業(yè)IT系統(tǒng)進(jìn)行管理。

白盒福利

總體而言，基于白盒硬件的虛擬開放式基礎(chǔ)設(shè)施解決方案為網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新打開了大門，優(yōu)化了基礎(chǔ)設(shè)施成本，降低了進(jìn)入壁壘。軟件和硬件的分解是這些能力的基礎(chǔ)。以下是在采取經(jīng)過仔細(xì)考慮的戰(zhàn)略方針時可以實(shí)現(xiàn)的好處：

更大的規(guī)模經(jīng)濟(jì)

正確的白盒方法可以推進(jìn)電信基礎(chǔ)設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)化，使專用5G網(wǎng)絡(luò)更高效、靈活，更易于使用商業(yè)化、現(xiàn)成的解決方案實(shí)現(xiàn)。

更敏捷的基礎(chǔ)架構(gòu)

基于白盒硬件的智能化虛擬化網(wǎng)絡(luò)邊緣基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)可以通過支持支持可實(shí)現(xiàn)web規(guī)模開放計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲的云本機(jī)架構(gòu)來確保更大的網(wǎng)絡(luò)靈活性。

硬件互操作性

白盒硬件的互操作性可以提供第二個采購保護(hù)，降低供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)，并使更具競爭力的生態(tài)系統(tǒng)受益于供應(yīng)商和運(yùn)營商。

邊緣的挑戰(zhàn)

如今，運(yùn)營商普遍認(rèn)為，邊緣計(jì)算和核心5G網(wǎng)絡(luò)功能需要與公共云和私有云緊密集成并由云驅(qū)動，這對于工業(yè)AIoT來說尤為如此。如前所述，O-RAN聯(lián)盟、3GPP和世界各地的許多運(yùn)營商都了解這些優(yōu)勢，并致力于推動這些努力向前發(fā)展。

但是，在整個網(wǎng)絡(luò)中實(shí)施一個擴(kuò)展白箱策略是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，因?yàn)樵谶吘壣蠜]有一個適合所有大小的選項(xiàng)。白盒硬件并非所有的創(chuàng)建都是平等的。它最多可以提供高可用性、冗余和遠(yuǎn)程管理；通過彌補(bǔ)前面提到的關(guān)鍵操作技術(shù)差距來支持智能制造。隨著邊緣計(jì)算的到來，必須根據(jù)其將執(zhí)行的功能，而且還必須根據(jù)其在何處和在什么條件下選擇合適的硬件平臺，以保證持續(xù)運(yùn)行，避免代價高昂的停機(jī)。

需要考慮的關(guān)鍵挑戰(zhàn)：

可靠性–在部署支持任務(wù)和業(yè)務(wù)關(guān)鍵應(yīng)用程序的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時，可靠性和持續(xù)運(yùn)營是首要任務(wù)。精心設(shè)計(jì)的硬件內(nèi)置冗余和高可用性，可減少昂貴的停機(jī)時間和服務(wù)干預(yù)。高級遠(yuǎn)程管理，例如故障安全升級，是另一個可以大大降低運(yùn)營費(fèi)用的關(guān)鍵因素。

性能–5G和AIoT帶來的數(shù)據(jù)海嘯將要求更高的計(jì)算能力，以便更接近網(wǎng)絡(luò)邊緣的用戶。此外，vRAN還面臨在白盒基站基礎(chǔ)設(shè)施邊緣部署基帶虛擬分布式單元（vDU）功能的挑戰(zhàn)，這也將要求更高的性能來支持5G NR。

能效–邊緣計(jì)算將計(jì)算資源移出數(shù)據(jù)中心，移動到具有嚴(yán)格能量和空間約束的遠(yuǎn)程位置。為了確保邊緣的最大節(jié)能，每瓦的性能應(yīng)是任何白盒策略的首要考慮因素，以及硬件加速和密度最大化的能力。硬件整合以優(yōu)化資源使用也將是關(guān)鍵。

環(huán)境——某些環(huán)境，如熱、冷或灰塵，可能導(dǎo)致性能差，甚至失效。如前所述，將高性能硬件帶到遠(yuǎn)程位置意味著必須處理遠(yuǎn)離數(shù)據(jù)中心控制條件的惡劣環(huán)境?？删S護(hù)性也是一個考慮因素。系統(tǒng)是否可以輕松訪問、維護(hù)和服務(wù)？還是存在限制？選擇硬件是為了滿足這些特定邊緣需要而設(shè)計(jì)的，以確保持續(xù)高性能操作是很重要的。

集成—網(wǎng)絡(luò)分解和虛擬化打開市場，優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施成本。然而，這種新的多供應(yīng)商場景在不危及性能、安全性或可靠性的情況下，必須集成來自不同來源的部件帶來新的風(fēng)險(xiǎn)。開放、可編程、現(xiàn)成的白盒方法需要強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)協(xié)作和預(yù)先驗(yàn)證的配置，以實(shí)現(xiàn)精簡的部署。最后，這節(jié)省了時間和金錢，同時也能提供更靈活、更具未來證明、開放的解決方案。

微嵌高馳優(yōu)勢

選擇正確的5G白盒方法對于避免橡膠遇到路面時令人不快的意外是至關(guān)重要的。微嵌高馳的5G邊緣服務(wù)器和設(shè)備為服務(wù)提供商和企業(yè)提供了一個堅(jiān)實(shí)而開放的基礎(chǔ)，部署了敏捷、可靠、安全的網(wǎng)絡(luò)邊緣解決方案，從而擺脫了單一體系結(jié)構(gòu)。這些可擴(kuò)展的白盒將最新的計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集成到廣泛部署的優(yōu)化邊緣平臺中，運(yùn)行業(yè)界領(lǐng)先的生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴提供的流行的內(nèi)部部署、接入網(wǎng)絡(luò)和邊緣云軟件。這種靈活的方法有助于最小化供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)。它保護(hù)網(wǎng)絡(luò)投資，構(gòu)建一個開放的虛擬基礎(chǔ)設(shè)施，準(zhǔn)備采用下一代融合和云本地模型。

微嵌高馳5G Edge解決方案整合了15年為全球領(lǐng)先的服務(wù)提供商和電信設(shè)備制造商設(shè)計(jì)運(yùn)營商級硬件的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。其中包括：

高性能和高密度：與IT服務(wù)器不同，微嵌高馳 5G邊緣服務(wù)器是從頭設(shè)計(jì)的，用于優(yōu)化通信工作負(fù)載所需的吞吐量和負(fù)載。這些系統(tǒng)不僅結(jié)合了強(qiáng)大的CPU和對高熱設(shè)計(jì)功率（TDP）PCIe卡的支持，而且還仔細(xì)平衡了多處理器插槽之間的I/O（NUMA平衡）。

邊緣內(nèi)置的可靠性和安全性：微嵌高馳的先進(jìn)設(shè)計(jì)產(chǎn)生更高的利潤率和更低的組件應(yīng)力，以提高平臺可靠性。服務(wù)器支持關(guān)鍵組件（如電源模塊和風(fēng)扇）的單一故障。它們是為電信邊緣設(shè)計(jì)的，包括NEBS 3級兼容和超短深度（11“）配置，特別注意可維護(hù)性和可維護(hù)性。此外，冗余BIOS和固件映像不僅提供了從組件故障中恢復(fù)的安全方法，還通過微嵌高馳的IPMI提供了遠(yuǎn)程故障安全更新功能，從而減少了MTTR和昂貴的現(xiàn)場服務(wù)。

靈活的集成、定制和設(shè)計(jì)：解決方案提供商還可以利用微嵌高馳的定制COTS框架進(jìn)行半定制電子或機(jī)械設(shè)計(jì)以及產(chǎn)品品牌，包括藝術(shù)品、包裝和BIOS固件字符串或ID。由于微嵌高馳設(shè)計(jì)和制造其所有子組件，他們可以修改和優(yōu)化系統(tǒng)中的任何元素，以滿足特定的市場需求。

全面生態(tài)系統(tǒng)合作：微嵌高馳與領(lǐng)先的硅、操作系統(tǒng)、ISV、系統(tǒng)集成和服務(wù)提供商合作伙伴密切合作，共同應(yīng)對開放和分類網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)，將經(jīng)驗(yàn)證性能良好的優(yōu)化解決方案推向市場。

微嵌高馳白盒邊緣解決方案：構(gòu)建新AIoT經(jīng)濟(jì)的支柱

開放RAN的5G邊緣服務(wù)器：微嵌高馳 服務(wù)器是高性能、高密度的平臺，經(jīng)過優(yōu)化，可在網(wǎng)絡(luò)邊緣運(yùn)行虛擬化通信工作負(fù)載。在全球范圍內(nèi)部署在電信和工業(yè)業(yè)務(wù)以及關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用中，他們提供了廣泛的白盒硬件平臺選擇，可從極架、超短深度、擴(kuò)展的工作溫度范圍，室外配置一直到高性能設(shè)計(jì)，可以部署為邊緣或虛擬中心辦公室的微型數(shù)據(jù)中心。

適用于SD-WAN、uCPE和SASE的Universal Edge Appliances:微嵌高馳 FWA Network Appliances利用通用平臺簡化企業(yè)網(wǎng)絡(luò)改造，這些平臺可以將安全連接服務(wù)從中小型分支機(jī)構(gòu)擴(kuò)展到大型校園和總部。諸如支持?jǐn)U展工作溫度范圍的白盒和5G等堅(jiān)固配置架起了企業(yè)和工業(yè)連接之間的橋梁。

4K/8K視頻和AI加速：微嵌高馳在專為邊緣部署設(shè)計(jì)的平臺上提供對實(shí)時視頻加速技術(shù)的商用現(xiàn)貨訪問。微嵌高馳 VEGA視頻解決方案能夠在緊湊的模塊和設(shè)備中實(shí)現(xiàn)高效、實(shí)時的4K/8K壓縮和流媒體。

專用5G網(wǎng)絡(luò)小單元演示器：微嵌高馳希望通過為企業(yè)提供一個完全集成的小單元演示器來簡化解決方案評估和驗(yàn)證，該演示器可以方便地部署在現(xiàn)場，提供在加固機(jī)架中運(yùn)行專用5G NR網(wǎng)絡(luò)所需的所有元素。演示器可以配置為滿足室內(nèi)或室外場景中不同的性能和功能需求。結(jié)合微嵌高馳針對網(wǎng)絡(luò)安全、SD-WAN、4K/8K和AI的解決方案，該演示器可以幫助企業(yè)加速向真正的OT、IT和CT集成的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)卓越的運(yùn)營。