雾计算和边缘计算对物联网的意义何在？

作者：包永刚 2019-03-25 22:09:34

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边缘计算 物联网（IoT）代表了我们所处的世界互动方式即将发生的转变。就像互联网将计算机连接到网络，下一步，人们也将连接到互联网，物联网看起来会以科幻小说家想象的方式把人、环境、机器和虚拟对象进行互联。

物联网（IoT）代表了我们所处的世界互动方式即将发生的转变。就像互联网将计算机连接到网络，下一步，人们也将连接到互联网，物联网看起来会以科幻小说家想象的方式把人、环境、机器和虚拟对象进行互联。

简而言之，物联网是连接人和万物，数据和流程的融合正在改变我们的生活，所有的事物都介于两者之间。

物联网是一个非常重要的趋势，思科乐观地预测物联网市场的利润将达到19万亿美元，到2020年将有500亿个智能设备联网。显然，这是想要在物联网市场分一杯羹的企业重要的动机。

这里所说的雾计算也可以称为“边缘计算”，与集中管理和工作的云计算不同，雾系统在网络端运行。这意味着数据可以在本地的智能设备中处理，不需发送到云端处理，这是物联网处理的一种方法。雾计算与许多IT开发一样，需要解决一些日益增长的问题，比如在可用的带宽范围内能够实时处理传入数据。

如今，传感器正在产生2艾字节（exabytes）的数据（雷锋网(公众号：雷锋网)注，1EB = 1,000,000 (106)TB，据估算，2011年整个互联网的容量总和不超过525EB。）。要发送到云端的数据太多，不仅没有足够的带宽，而且成本太高。雾计算将一些处理和资源置于云的边缘，它不是为云存储和计算建立渠道，而是减少信息的发送降低对带宽的需求，再在某些接入点进行聚合。通过使用这种分布式策略，可以降低成本并提高效率。

雾计算将云计算扩展到网络边缘，以解决不适合云形式的应用和服务，包括：

• 需要非常低且可预测的延迟的应用

• 地理位置分散的应用

• 快速移动应用

• 大型分布式控制系统（智能电网，连接轨道，智能交通灯系统）。

雾定义的特征是低延迟和位置感知; 广泛的地理分布; 移动性; 节点数量非常大，无线接入的主要入口，流动性和实时应用性、异构性强。

上述特性使雾成为许多关键IoT服务和应用非常好的平台，包括联网汽车、智能电网、智慧城市，以及常见的无线传感器和执行器网络（WSAN）。

另一种理解雾计算的方法是将其视为虚拟化平台，该平台通常位于终端用户和云数据中心之间。因此，雾计算可以在延迟，功耗等方面提供更好的服务。雾能计算系统以广泛分布的方式靠近终端用户部署，这使得这种能力成为可能。雾计算节点必须具有足够的计算能力和存储容量来处理性能要求更高的用户请求。

雾计算如何运行

所有这些在实际中如何运作？举个例子，芝加哥的交通系统配备了智能传感器。周二早上，也就是芝加哥小熊队100多年来***参加世界系列赛的大型游行日。随着狂欢者来庆祝他们团队的胜利，预计将有大量的车辆和人员涌入城市。此时，数据可以通过各个交通灯收集。

开源的用于交通灯调整和时序控制的开源程序在每个边缘设备上运行，该应用程序会自动在边缘实时调整模式，在出现和减少交通障碍时进行调整。交通拥堵降到***，球迷花在车上的时间更少。

在交通灯示例中，将日常交通传感器数据流发送到云端进行存储和分析几乎没有价值。工程师就可以很好地处理正常的流量。需要上传的是更有价值的数据，例如游行日的数据。这些数据将被发送到云端并进行分析，有利于进行预测分析，并允许城市调整和改善其流量应用程序对未来流量异常的响应。

雾、云和物联网是什么关系？

物联网会把云计算的优势向边缘拓展，通过智能互联网设备渗透到每个家庭、车辆和工作场所。随着技术的成熟和便利性的提升，我们的新的联网设备的依赖程度会越来越高，但物联网的可靠性必须增加。

将处理工作传递到云之前可以使用稳定的边缘网关加强整个物联网基础设施。雾计算可以通过边缘处理满足可靠的低延迟响应的要求，并且可以通过智能过滤和选择性传输来应对高流量。通过这种方式，智能边缘网关可以处理或智能地重定向来自物联网的无数传感器和监视器的数百万个任务，仅将摘要和异常数据传输到云端。

雾计算的成功直接取决于那些智能网关的灵活性，这些智能网关在网络上影响着无数的IoT设备。IT弹性将成为物联网连续性的必要条件，为了具备安全性，要有冗余的电力和冷却监控以及故障转移解决方案，以确保最长的正常运行时间。 根据Gartner的说法，每小时的停机时间可能使组织损失高达30万美元。部署速度、高效的可扩展性以及有限资源的易管理性也是主要问题。

这种从云到雾的演进意义重大。当智能手机和平板电脑等移动设备变得流行时，云计算也迎来了热潮。那时，这些设备的计算能力很弱，移动网络既慢又不可靠。因此，使用中心辐射云架构的通信方式也很合理。但是现在我们大多数人都依赖可靠的4G技术，而现在移动设备的计算能力在一些方面也能与PC相媲美，从中心辐射模型转变为类似于网状或边缘计算数据架构的模型是有意义的。这样做可以解决带宽瓶颈和延迟问题，从长远来看，这无疑会促进物联网的发展。

因此，如果你认为云计算是可预见未来的基础设施的***之作，那么请再想一想。如果我们谈论数十亿设备和即时通信，当前的云模型将无法处理负载。幸运的是，移动处理能力和无线带宽的进步使得许多人能够设计出更强大的架构，让我们走出困境。