物聯(lián)網已成為當今世界新一輪經濟和科技發(fā)展戰(zhàn)略制高點之一,發(fā)展物聯(lián)網對于促進經濟發(fā)展具有重要意義。物聯(lián)網在運行中產生大量的數據信息,需要在云計算平臺上進行優(yōu)化處理和儲存。然而,云計算也有它的缺點,最主要的問題就是高延遲、高能量消耗等。對此,人們提出了霧計算這一概念。
對于云計算,想必大家都不會陌生。作為IT行業(yè)的熱門技術,云計算憑借著易用、靈活、高可用、易擴展等屬性被越來越多的企業(yè)用戶所接受。但是對于接下來要說的霧計算,你可能會未必了解。
近年來,隨著物聯(lián)網技術的不斷發(fā)展,使得互聯(lián)設備和數據量激增,依靠云計算已無法滿足爆發(fā)式增長的海量數據在計算、存儲和管理等方面的需求,因此業(yè)界引入了霧計算的概念。
其實,霧計算最早是由美國紐約哥倫比亞大學的Prof.?Stolfo教授提出,當時的意圖是利用“霧”來阻擋黑客入侵。而讓霧計算得到廣泛傳播和應用的是思科公司,該公司對霧計算進行重新定義和運用,賦予了霧計算新的含義。
霧計算(Fog?Computing)是一種分散的計算結構,它將處理、存儲和智能控制帶到數據設備附近。這種靈活的結構將云計算服務擴展到網絡的邊緣。因此,縮短了網絡間的距離,提高了效率,并減少了傳輸到云端進行處理、分析和存儲所需的數據量。
霧計算適用于對時間敏感且需要實時響應的關鍵智能物聯(lián)網(AIoT)應用,如數據采集和預處理、短期數據存儲需求、狀態(tài)監(jiān)控和基于規(guī)則的決策制定。啟用霧計算設備的目標是分析時間緊迫的數據,例如設備狀態(tài)、故障警報、警報狀態(tài)等。這最大限度地減少延遲、提高效率,并防止了重大損害。
霧計算如何解決物聯(lián)網的主要挑戰(zhàn)?
實際上,霧計算具有幾個明顯特征:低延遲及位置和內容感知、地理分布更為廣泛、適應移動性的應用、支持多樣化的異構軟硬件設備、更擅長處理邊緣數據。這讓霧計算可以解決物聯(lián)網在發(fā)展過程所面臨的許多挑戰(zhàn)。
1、降低延遲
霧計算在終端用戶附近執(zhí)行所有時間敏感的操作,滿足物聯(lián)網應用的延遲限制。
2、打破帶寬限制
霧計算能夠根據應用需求、可用的網絡和計算資源進行數據處理。這減少了需要傳輸到云端的數據量,最終節(jié)省了網絡帶寬。
3、不間斷服務
霧計算可以獨立運行,并確保不間斷的服務,即使與云端的網絡連接出現不穩(wěn)定,也是如此。
4、確保設備安全運行
霧計算充當資源受限設備的代理,以更新這些設備的軟件或安全憑證,它們還可以監(jiān)控附近設備的安全狀態(tài)。
霧計算在物聯(lián)網中有哪些應用?
物聯(lián)網可以說是霧計算的理想選擇,其中物聯(lián)網應用程序需要以TB或更大的速度生成數據,需要快速且大量的數據處理,并且無法將數據來回發(fā)送到云中。在以下幾種物聯(lián)網應用中,霧計算可以發(fā)揮至關重要的作用,具體來說:
1、智能交通
合理的配置交通燈的轉換時間,可以避免城市的主要交叉路口出現交通擁堵,從而提高道路的通行率。通過霧計算,交通燈可以與鄰近的交通燈進行協(xié)調,改變紅綠燈的周期,使得各路口的通行效率得到提高,避免可能出現的交通意外。此外,霧計算還可以通過提供實時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備和傳感器組成。然而,這些設備有不同的平臺,因此很難集成。霧計算提供了一個統(tǒng)一的接口來集成所有不同的獨立設備,并為智能家居應用程序提供靈活的資源,以實現存儲、實時處理和低延遲。
3、醫(yī)療活動跟蹤
霧計算提供實時處理和事件響應,這在醫(yī)療保健中至關重要。除此之外,還解決了醫(yī)療記錄從云存儲中檢索所需的連接性問題。
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。霧計算的應用減少了延遲,因為它很好地消除了從生產線傳感器到云端,再從云端回到傳感器之間往返而造成的時間滯后。
寫在最后:
根據研究機構Zion?Market?Research發(fā)布的一項研究報告顯示,2018年全球霧計算市場為3500萬美元,預計到2025年將達到約7.68億美元,2019年至2025年之間的年復合增長率為55.4%。
隨著物聯(lián)網應用規(guī)模的不斷擴大,接入側海量數據、實時控制和處理的需求越來越大。霧計算憑借其低延遲、安全性、位置感知以及許多服務器節(jié)點等特性,為大量的智能物聯(lián)網設備之間的通信,提供了高效、有效、安全的保障??梢灶A見的是,霧計算的應用空間將會越來越廣闊。
責任編輯:pj
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