本书从5G新时代的背景与特征出发，阐述了5G为什么需要边缘计算的赋能，对边缘计算的概念、关键技术、安全管理、隐私保护及其面临的挑战等内容进行了重点介绍，并且进一步探讨了边缘计算与大数据、人工智能、区块链等技术融合的相关内容。其次，本书对边缘计算在VR/AR、车联网、工业互联网、智慧城市、智能家居、智慧医疗、视频云及智慧工地等场景中的具体应用进行了重点介绍。最后，本书给出了边缘计算在具体场景中实际应用的多个案例。本书语言通俗易懂，既适合对边缘计算感兴趣的入门读者，也适合技术研发人员和管理人员，还可以作为高等院校相关专业师生的参考资料。

5G时代的来临，大数据、人工智能、物联网及区块链等信息技术的兴起，标志着万物互联时代的到来。根据IDC和Seagate联合发布的白皮书数据，预测到2025年世界设备连接数将达到1000亿台，全球数据存储量将达到175ZB。在万物互联的趋势不断深入、大数据指数级增长的背景下，工业互联网、智能制造、无人驾驶、智慧城市等场景的应用对数据的安全性、延迟性提出了更高的要求。 大数据在边缘侧进行数据分析、处理与存储已经成为物联网时代的发展趋势，而传统的集中式云计算处理已无法满足物联网时代海量数据的计算需求。与此同时，一种新型的网络架构——边缘计算的出现弥补了传统云计算的不足。 边缘计算是指在靠近物或数据源头的网络边缘侧，融合网络、计算、存储、应用核心能力的开放平台，就近提供边缘智能服务，满足行业数字化在敏捷连接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。 边缘计算是计算能力下沉到边缘节点的计算，很多数据并不是全部传送至云端，而是先在边缘端进行实时分析、处理，再将处理后的数据传送至云端进行分析。相对于云计算来说，边缘计算不仅可以进行多样性的海量连接，在延迟性、智能性、安全性与隐私保护等诸多方面也具备一定的优势。 “十四五”期间，新一代信息技术和信息产业迅猛发展，数字产业化和产业数字化进一步推进，边缘计算将快速渗透到各行各业中并对其进行赋能，未来将形成以算力为中心，将网、云、数、智、安、边、端等多要素融合的通信网络格局。 尽管我国已经迈入5G新时代，然而边缘计算对于公众来说，仍是一个较新的概念。目前，国内专门讲述边缘计算的书籍屈指可数，并且主要集中在学术领域，这使得想了解边缘计算的人们望而却步。边缘计算作为深圳清华大学研究院下一代互联网研发中心的核心技术之一，团队有责任、有信心将边缘计算的原理、应用与实际案例以通俗易懂的语言分享给广大读者，希望能够加深读者对于边缘计算的认识，为他们提供一些有价值的信息。 本书围绕边缘计算的历史沿革及其核心概念展开，并对边缘计算如何与云计算、人工智能、区块链等技术有效结合展开论述，最后通过几个实际案例讲述边缘计算技术如何在这些行业中有效落地。本书分为4章。第1章介绍5G新时代相关内容，比如5G时代背景特征、传统云计算的不足、边缘计算如何赋能5G，以及边缘计算在国内外的发展情况等。第2章介绍边缘计算的概念、原理、关键技术和优劣，以及5G与边缘计算、大数据、人工智能等技术融合等相关内容。本章涉及的概念相对较多，为了让读者易于理解，尽可能避免出现晦涩难懂的技术术语。第3章围绕5G与边缘计算的市场与应用展开论述，首先介绍了当下5G与边缘计算的一些主流方向，如VA/AR、车联网、工业互联网、智慧城市、智能家居、智慧医疗、智慧工地等；其次介绍了边缘计算的典型代表企业与产业生态的相关情况。第4章为案例介绍，涉及运营商、工业互联网、大数据三个领域的实际案例，通过案例能够让读者深入具体应用场景，更好地了解边缘计算对不同行业的赋能原理。 5G时代的发展离不开边缘计算的支持。边缘计算并不像有些人所想的那样会替代云计算，它是云计算的有力补充和延展。加快推进边缘计算的研究，以及探索其在不同场景下的应用，对推动我国数字经济持续健康发展具有重要的现实意义。

第1章 5G新时代 1 1.1 5G新时代的背景 1 1.1.1 5G的定义 1 1.1.2 5G技术的发展史 2 1.1.3 为什么需要5G 6 1.1.4 5G的特点 8 1.1.5 小结 9 1.2 5G与云计算 11 1.2.1 5G的优势 11 1.2.2 传统云计算的不足 13 1.2.3 边缘计算助力5G 15 1.2.4 小结 17 1.3 5G与边缘计算 18 1.3.1 美国边缘计算的发展情况 18 1.3.2 欧洲边缘计算的发展情况 22 1.3.3 日韩边缘计算的发展情况 23 1.3.4 中国边缘计算的发展情况 24 1.3.5 小结 30 1.4 5G与网络技术 31 1.4.1 软件定义网络 31 1.4.2 网络虚拟化 34 1.4.3 5G MEC 36 1.4.4 小结 39 第2章 边缘计算 40 2.1 边缘计算的介绍 40 2.1.1 边缘计算的定义 40 2.1.2 边缘计算的结构 42 2.1.3 边缘计算的优势 42 2.1.4 云、边、端计算之间的关系 44 2.1.5 小结 45 2.2 云计算与边缘计算 46 2.2.1 云计算的工作原理 47 2.2.2 云计算的瓶颈 47 2.2.3 边缘计算的工作原理 48 2.2.4 云计算与边缘计算相得益彰 49 2.2.5 云计算与边缘计算的市场发展趋势 51 2.2.6 主要应用场景 53 2.2.7 小结 54 2.3 边缘计算与物联网 55 2.3.1 物联网的发展状况 55 2.3.2 边缘计算与物联网的技术关系 57 2.3.3 小结 58 2.4 边缘计算与大数据、人工智能及区块链 59 2.4.1 大数据与人工智能简介 59 2.4.2 区块链简介 61 2.4.3 小结 64 2.5 边缘计算与联邦学习 65 2.5.1 联邦学习 65 2.5.2 联邦学习助力边缘计算 68 2.5.3 小结 68 2.6 5G与边缘计算中的关键技术 69 2.6.1 容器化技术 71 2.6.2 微服务 72 2.6.3 K8s 74 2.6.4 Serverless 76 2.6.5 SD-WAN 77 2.6.6 FDN 78 2.6.7 小结 80 2.7 边缘计算的安全管理和隐私保护 81 2.7.1 边缘计算的信息安全和隐私保护现状 81 2.7.2 边缘计算的信息安全和隐私保护的应对措施 84 2.7.3 小结 91 2.8 边缘计算的优势、机遇及面临的挑战 92 2.8.1 边缘计算的优势 92 2.8.2 边缘计算的机遇 94 2.8.3 边缘计算面临的挑战 95 2.8.4 小结 96 第3章 市场与应用 97 3.1 5G与边缘计算的应用 97 3.1.1 VR/AR 99 3.1.2 车联网 100 3.1.3 工业互联网 101 3.1.4 智慧城市 102 3.1.5 智能家居 103 3.1.6 智慧医疗 104 3.1.7 视频云 105 3.1.8 智慧工地 106 3.1.9 小结 107 3.2 典型代表企业与产业生态 108 3.2.1 云、边、端三种计算的区别 108 3.2.2 端计算 109 3.2.3 私有云 111 3.2.4 公有边缘云 113 3.2.5 CDN厂商 115 3.2.6 集成商 118 3.2.7 小结 119 第4章 案例介绍 121 4.1 5G与边缘计算在运营商行业应用的案例 121 4.2 5G与边缘计算在工业领域应用的案例 125 4.2.1 应用背景 125 4.2.2 工业互联网 126 4.2.3 创新应用 133 4.2.4 小结 138 4.3 5G与边缘计算在地方政数局中的应用 139 4.3.1 综述 139 4.3.2 深圳某地区视频监控现状 141 4.3.3 深圳某地区智能运算能力平台系统架构 144 4.3.4 深圳某地区智能运算能力平台功能 145 4.3.5 深圳某地区智能运算能力平台预期效果 156 4.3.6 小结 156