物聯(lián)網(wǎng)已成為當(dāng)今世界新一輪經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展戰(zhàn)略制高點(diǎn)之一，發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。物聯(lián)網(wǎng)在運(yùn)行中產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，需要在云計(jì)算平臺(tái)上進(jìn)行優(yōu)化處理和儲(chǔ)存。然而，云計(jì)算也有它的缺點(diǎn)，最主要的問(wèn)題就是高延遲、高能量消耗等。對(duì)此，人們提出了霧計(jì)算這一概念。
對(duì)于云計(jì)算，想必大家都不會(huì)陌生。作為IT行業(yè)的熱門技術(shù)，云計(jì)算憑借著易用、靈活、高可用、易擴(kuò)展等屬性被越來(lái)越多的企業(yè)用戶所接受。但是對(duì)于接下來(lái)要說(shuō)的霧計(jì)算，你可能會(huì)未必了解。
近年來(lái)，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得互聯(lián)設(shè)備和數(shù)據(jù)量激增，依靠云計(jì)算已無(wú)法滿足爆發(fā)式增長(zhǎng)的海量數(shù)據(jù)在計(jì)算、存儲(chǔ)和管理等方面的需求，因此業(yè)界引入了霧計(jì)算的概念。
其實(shí)，霧計(jì)算最早是由美國(guó)紐約哥倫比亞大學(xué)的Prof.Stolfo教授提出，當(dāng)時(shí)的意圖是利用“霧”來(lái)阻擋黑客入侵。而讓霧計(jì)算得到廣泛傳播和應(yīng)用的是思科公司，該公司對(duì)霧計(jì)算進(jìn)行重新定義和運(yùn)用，賦予了霧計(jì)算新的含義。
霧計(jì)算（Fog Computing）是一種分散的計(jì)算結(jié)構(gòu)，它將處理、存儲(chǔ)和智能控制帶到數(shù)據(jù)設(shè)備附近。這種靈活的結(jié)構(gòu)將云計(jì)算服務(wù)擴(kuò)展到網(wǎng)絡(luò)的邊緣。因此，縮短了網(wǎng)絡(luò)間的距離，提高了效率，并減少了傳輸?shù)皆贫诉M(jìn)行處理、分析和存儲(chǔ)所需的數(shù)據(jù)量。
霧計(jì)算適用于對(duì)時(shí)間敏感且需要實(shí)時(shí)響應(yīng)的關(guān)鍵智能物聯(lián)網(wǎng)（AIoT）應(yīng)用，如數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理、短期數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求、狀態(tài)監(jiān)控和基于規(guī)則的決策制定。啟用霧計(jì)算設(shè)備的目標(biāo)是分析時(shí)間緊迫的數(shù)據(jù)，例如設(shè)備狀態(tài)、故障警報(bào)、警報(bào)狀態(tài)等。這最大限度地減少延遲、提高效率，并防止了重大損害。
霧計(jì)算如何解決物聯(lián)網(wǎng)的主要挑戰(zhàn)？
實(shí)際上，霧計(jì)算具有幾個(gè)明顯特征：低延遲及位置和內(nèi)容感知、地理分布更為廣泛、適應(yīng)移動(dòng)性的應(yīng)用、支持多樣化的異構(gòu)軟硬件設(shè)備、更擅長(zhǎng)處理邊緣數(shù)據(jù)。這讓霧計(jì)算可以解決物聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展過(guò)程所面臨的許多挑戰(zhàn)。
1、降低延遲
霧計(jì)算在終端用戶附近執(zhí)行所有時(shí)間敏感的操作，滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的延遲限制。
2、打破帶寬限制
霧計(jì)算能夠根據(jù)應(yīng)用需求、可用的網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算資源進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。這減少了需要傳輸?shù)皆贫说臄?shù)據(jù)量，最終節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)帶寬。
3、不間斷服務(wù)
霧計(jì)算可以獨(dú)立運(yùn)行，并確保不間斷的服務(wù)，即使與云端的網(wǎng)絡(luò)連接出現(xiàn)不穩(wěn)定，也是如此。
4、確保設(shè)備安全運(yùn)行
霧計(jì)算充當(dāng)資源受限設(shè)備的代理，以更新這些設(shè)備的軟件或安全憑證，它們還可以監(jiān)控附近設(shè)備的安全狀態(tài)。
霧計(jì)算在物聯(lián)網(wǎng)中有哪些應(yīng)用？
物聯(lián)網(wǎng)可以說(shuō)是霧計(jì)算的理想選擇，其中物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序需要以TB或更大的速度生成數(shù)據(jù)，需要快速且大量的數(shù)據(jù)處理，并且無(wú)法將數(shù)據(jù)來(lái)回發(fā)送到云中。在以下幾種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，霧計(jì)算可以發(fā)揮至關(guān)重要的作用，具體來(lái)說(shuō)：
1、智能交通
合理的配置交通燈的轉(zhuǎn)換時(shí)間，可以避免城市的主要交叉路口出現(xiàn)交通擁堵，從而提高道路的通行率。通過(guò)霧計(jì)算，交通燈可以與鄰近的交通燈進(jìn)行協(xié)調(diào)，改變紅綠燈的周期，使得各路口的通行效率得到提高，避免可能出現(xiàn)的交通意外。此外，霧計(jì)算還可以通過(guò)提供實(shí)時(shí)分析以及駕駛模式的決策，使駕駛員避免分心或偏離道路，更好地輔助駕駛。
2、智能家居
智能家居由連接的各種設(shè)備和傳感器組成。然而，這些設(shè)備有不同的平臺(tái)，因此很難集成。霧計(jì)算提供了一個(gè)統(tǒng)一的接口來(lái)集成所有不同的獨(dú)立設(shè)備，并為智能家居應(yīng)用程序提供靈活的資源，以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)處理和低延遲。
3、醫(yī)療活動(dòng)跟蹤
霧計(jì)算提供實(shí)時(shí)處理和事件響應(yīng)，這在醫(yī)療保健中至關(guān)重要。除此之外，還解決了醫(yī)療記錄從云存儲(chǔ)中檢索所需的連接性問(wèn)題。
4、工業(yè)控制
目前，有許多工業(yè)控制系統(tǒng)都要求端到端的延遲維持在亞毫秒內(nèi)。霧計(jì)算的應(yīng)用減少了延遲，因?yàn)樗芎玫叵藦纳a(chǎn)線傳感器到云端，再?gòu)脑贫嘶氐絺鞲衅髦g往返而造成的時(shí)間滯后。
寫在最后：
根據(jù)研究機(jī)構(gòu)Zion Market Research發(fā)布的一項(xiàng)研究報(bào)告顯示，2018年全球霧計(jì)算市場(chǎng)為3500萬(wàn)美元，預(yù)計(jì)到2025年將達(dá)到約7.68億美元，2019年至2025年之間的年復(fù)合增長(zhǎng)率為55.4%。
隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大，接入側(cè)海量數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)控制和處理的需求越來(lái)越大。霧計(jì)算憑借其低延遲、安全性、位置感知以及許多服務(wù)器節(jié)點(diǎn)等特性，為大量的智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的通信，提供了高效、有效、安全的保障?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，霧計(jì)算的應(yīng)用空間將會(huì)越來(lái)越廣闊。
