簡單來說，霧計算代表分散式計算基礎(chǔ)設(shè)施，其中計算資源（例如應(yīng)用程序）放置在云和數(shù)據(jù)源之間。術(shù)語“霧”實際上是指云的外圍或邊緣。霧計算將云的力量推向更接近數(shù)據(jù)創(chuàng)建和參與的地方。這意味著，更多的用戶可以同時保持連接到互聯(lián)網(wǎng)。它提供與云相同的網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)，但增加了安全性和合規(guī)性。

霧計算的表征

據(jù) IDC 預(yù)測，到 2025 年，全球 45% 的數(shù)據(jù)將靠近網(wǎng)絡(luò)邊緣，其中 10% 的數(shù)據(jù)將由手機、智能手表、聯(lián)網(wǎng)汽車等邊緣設(shè)備產(chǎn)生。霧計算被認為是唯一經(jīng)得起時間考驗甚至在未來五年內(nèi)擊敗人工智能、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序開發(fā)和 5G 的技術(shù)。

它是一個高度虛擬化的平臺，在傳統(tǒng)云計算數(shù)據(jù)中心和終端設(shè)備之間提供存儲、計算和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。霧計算可以具有低延遲、位置感知、邊緣定位、互操作性、數(shù)據(jù)與云端實時交互、支持與云端在線交互等特點。霧應(yīng)用程序涉及實時交互而不是批處理，并且它們通常直接與移動設(shè)備通信。霧節(jié)點還具有不同的外形尺寸，部署在各種環(huán)境中。

霧玩家：提供者和用戶

盡管關(guān)于霧計算的文章和研究很多，但很難說未來不同的霧玩家將如何結(jié)盟。但是，根據(jù)重要服務(wù)和應(yīng)用程序的性質(zhì)，可以得出以下結(jié)論：

• 用戶模型 [智能電網(wǎng)、智能城市、聯(lián)網(wǎng)汽車等] 將在霧計算中發(fā)揮重要作用。
• 尋求全球服務(wù)的供應(yīng)商將不得不合作。
• 新的在職者將進入迷霧領(lǐng)域，包括交通機構(gòu)、汽車制造商、公共行政部門等等。

霧計算領(lǐng)域的一些知名參與者包括開源云基礎(chǔ)設(shè)施提供商，例如 Apache CloudStack7、OpenStack6 和 OpenNebula8。

霧計算和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序開發(fā)：連接

當我們告訴您截至今天有近 310 億臺物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在使用時，請不要感到驚訝。難怪我們每天產(chǎn)生 2.5 萬億字節(jié)的數(shù)據(jù)。很明顯，我們需要一種替代傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方法的方法。這就是霧計算進入畫面的地方。

當應(yīng)用程序或設(shè)備收集大量信息時，高效的數(shù)據(jù)存儲成為一項挑戰(zhàn)，不可忘記，成本高昂且復(fù)雜。大量數(shù)據(jù)會增加網(wǎng)絡(luò)帶寬的負擔。建立大型數(shù)據(jù)中心來存儲和組織這些數(shù)據(jù)非常昂貴！

霧計算收集和分發(fā)存儲、計算和網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)，降低能源消耗，提高數(shù)據(jù)的性能和效用，并最大限度地降低空間和時間復(fù)雜性。讓我們舉兩個物聯(lián)網(wǎng)示例??：

1. 智慧城市

數(shù)據(jù)中心的開發(fā)不是為了應(yīng)對智慧城市應(yīng)用程序不斷增長的需求。隨著越來越多的人開始使用更多的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，將傳輸和訪問更多的數(shù)據(jù)。霧計算可以幫助這些裝備不良的智能電網(wǎng)實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序開發(fā)的實際價值。

2. 實用程序

“公用事業(yè)”一詞包括醫(yī)院、交通、執(zhí)法等需要最新技術(shù)來提供數(shù)據(jù)以支持其運營的應(yīng)用程序。例如，有關(guān)碳排放、道路坑洼和漏水的信息可用于更新計費信息、挽救生命和改善運營。

霧計算如何提升物聯(lián)網(wǎng)解決方案的價值

物聯(lián)網(wǎng)和最終用戶正變得越來越強大。現(xiàn)在正在直接在云上處理大量數(shù)據(jù)。除此之外，霧計算可以為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序開發(fā)過程帶來六大好處：

1. 更高的業(yè)務(wù)敏捷性

使用正確的工具，您可以構(gòu)建霧應(yīng)用程序并根據(jù)需要進行部署。這樣的應(yīng)用程序?qū)υO(shè)備進行編程以按照用戶想要的方式操作。

2. 更好的安全性

霧計算充當資源受限設(shè)備的代理并更新其軟件和安全憑證。它使用與 IT 環(huán)境的其他部分相同的策略、程序和控制來部署霧節(jié)點。當數(shù)據(jù)由復(fù)雜分布式系統(tǒng)中的大量節(jié)點處理時，更容易監(jiān)控附近連接設(shè)備的安全狀態(tài)。

3. 低延遲

你有沒有注意到 Alexa 在被問到時做某事的速度有多快？這是因為霧計算的低延遲。由于“霧”在地理上更接近所有用戶（和設(shè)備），它可以提供即時響應(yīng)。該技術(shù)非常適合執(zhí)行所有時間敏感的操作。

4. 網(wǎng)絡(luò)帶寬效率

霧計算可根據(jù)應(yīng)用需求、計算資源和可用網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)快速高效的數(shù)據(jù)處理。信息片段在不同的點被組合，而不是僅僅通過一個通道將它們發(fā)送到一個數(shù)據(jù)。這減少了需要傳輸?shù)皆贫说臄?shù)據(jù)量，從而節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)帶寬并大大降低了成本。

5. 不間斷服務(wù)

霧計算可以獨立運行并確保即使在與云的網(wǎng)絡(luò)連接受到阻礙時也能提供不間斷的服務(wù)。此外，由于多個相互連接的通道，幾乎不可能丟失連接。

6. 改善用戶體驗

邊緣節(jié)點運行節(jié)能協(xié)議，例如 Zigbee、藍牙或 Z-Wave。霧計算實現(xiàn)了設(shè)備和最終用戶之間的即時通信，無論網(wǎng)絡(luò)連接如何，從而增強用戶體驗。

霧計算與云計算：區(qū)別

盡管霧計算和云計算從表面上看可能很相似，但它們構(gòu)成了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案的不同層次。以下是兩種技術(shù)不同的一些參數(shù)：

1. 建筑

霧架構(gòu)是分布式的，包含數(shù)百萬個盡可能靠近客戶端設(shè)備的小節(jié)點。它具有分層和扁平的架構(gòu)，由多個層組成一個網(wǎng)絡(luò)。另一方面，云架構(gòu)是中心化的。大型數(shù)據(jù)中心遍布全球，遠離客戶端設(shè)備。

2. 與設(shè)備的通信

霧彌合了硬件和數(shù)據(jù)中心之間的差距，因此更接近最終用戶。如果沒有霧層，云會直接與設(shè)備交互，因此非常耗時。

3. 數(shù)據(jù)處理

霧計算中的數(shù)據(jù)處理和存儲靠近信息源，對實時控制至關(guān)重要。霧決定是否使用其資源處理來自多個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)以發(fā)送到云端。在云計算解決方案中，同樣的事情發(fā)生在遠離信息源的地方，通過遠程數(shù)據(jù)中心。

4. 計算能力

與霧相比，云計算能力更高。

5. 節(jié)點數(shù)

霧由數(shù)百萬個小節(jié)點組成，而云只有幾個大型服務(wù)器節(jié)點。

6. 分析

由于設(shè)備和最終用戶之間的即時響應(yīng)能力，F(xiàn)og 執(zhí)行短期分析。但是，由于響應(yīng)速度慢，云旨在進行長期分析。

7. 安全

霧計算使用各種安全措施和協(xié)議，使網(wǎng)絡(luò)威脅和數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險大大降低。另外，它具有分布式架構(gòu)。但是，如果沒有互聯(lián)網(wǎng)連接，云計算是不可能的。由于它也是集中式的，因此任何網(wǎng)絡(luò)威脅的風(fēng)險都更高。

霧計算與邊緣計算：它們是一樣的嗎？

這是一個棘手的問題。但為了簡單起見——是的，霧計算和邊緣計算本質(zhì)上是一樣的。這兩種技術(shù)都利用計算能力將智能降低到網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的局域網(wǎng)級別。

這可以防止計算任務(wù)在云中執(zhí)行，從而節(jié)省時間、資源和金錢。此外，霧計算和邊緣計算都可以幫助企業(yè)減少對基于云的數(shù)據(jù)分析平臺的依賴，這會導(dǎo)致延遲問題并減少做出數(shù)據(jù)驅(qū)動決策所需的時間。

重要的區(qū)別之一可能是數(shù)據(jù)處理。在霧中，數(shù)據(jù)使用霧節(jié)點進行壓縮。邊緣計算處理設(shè)備或傳感器上的數(shù)據(jù)，而無需傳輸?shù)饺魏纹渌A(chǔ)設(shè)施。

盡管如此，在維護運營方面，這兩種技術(shù)都可以節(jié)省時間和資源——通過適當?shù)臄?shù)據(jù)收集和實時分析。想象一下，獲得有利于優(yōu)化性能和增加正常運行時間的近實時分析。這就是霧計算和邊緣計算使之成為可能。

霧計算和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序開發(fā)的實時用例

霧計算在許多領(lǐng)域都以強大、動態(tài)和先進的技術(shù)而著稱。本節(jié)討論四個這樣的實時用例：

1. 視頻流

視頻流應(yīng)用程序中的數(shù)據(jù)傳輸在霧平臺上組織良好。這是因為霧網(wǎng)絡(luò)結(jié)合實時數(shù)據(jù)分析的彈性和容量。此外，霧增強了虛擬桌面結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)的通信，從而為監(jiān)控攝像頭提供實時視頻數(shù)據(jù)分析。

2. 醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)

未來的智能醫(yī)療保健決策將是不完整的，具有強大和實時的健康觀察和監(jiān)測。然而，這可以通過部署實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)撵F計算框架來實現(xiàn)。另一個重要的用例是放大“U-Fall”應(yīng)用程序，它會在輕度中風(fēng)的情況下不由自主地檢測到廣泛的跌倒。

3. 游戲

就像云一樣，霧計算將權(quán)力拉近了游戲玩家。例如，SEGA 的霧游戲系統(tǒng)使用本地游戲中心和街機作為服務(wù)器場，以確保低延遲。因此，游戲玩家將利用本地街機設(shè)備的 CPU 功能，而不是從云端進行流式傳輸。分布式設(shè)備通過確保流暢的多人在線游戲使用霧節(jié)點來獲得更好的體驗質(zhì)量。

4. 智能紅綠燈系統(tǒng)

想象一下有一個智能交通信號燈系統(tǒng)。它的節(jié)點與許多傳感器在本地進行交互，以檢測騎自行車的人和行人的存在并測量車輛的速度和距離。根據(jù)信息，它通過綠燈向汽車發(fā)送警告信號。

在另一個示例中，由于它已經(jīng)監(jiān)控視頻監(jiān)控攝像頭，因此很容易通過警報器及其應(yīng)急燈發(fā)現(xiàn)救護車。可以更改交通信號燈以允許它們通過交通。

總結(jié)一下

霧計算是云的伴侶，處理每天從物聯(lián)網(wǎng)解決方案生成的大量數(shù)據(jù)。如前所述，處理更接近信息源的數(shù)據(jù)解決了數(shù)據(jù)量、速度和多樣性爆炸式增長的挑戰(zhàn)。它使企業(yè)可以更好地控制其數(shù)據(jù)。

霧計算還加快了對事件的認識和響應(yīng)。它消除了去云端進行任何分析的需要。這意味著物聯(lián)網(wǎng)解決方案中不再存在成本高昂的網(wǎng)絡(luò)帶寬問題，也無需將大量數(shù)據(jù)卸載到核心網(wǎng)絡(luò)上。

霧計算還旨在保護敏感的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，因為它在公司的防火墻內(nèi)對其進行分析。最終，它會帶來更高的業(yè)務(wù)敏捷性、更高的安全性和更高質(zhì)量的服務(wù)水平。