物聯(lián)網(wǎng)已成為當(dāng)今世界新一輪經(jīng)濟和科技發(fā)展戰(zhàn)略制高點之一，發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)對于促進經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。物聯(lián)網(wǎng)在運行中產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)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(shù)，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(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，依靠云計算已無法滿足爆發(fā)式增長的海量數(shù)據(jù)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(xué)的Prof.Stolfo教授提出，當(dāng)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(yīng)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(jié)構(gòu)，它將處理、存儲和智能控制帶到數(shù)據(jù)設(shè)備附近。這種靈活的結(jié)構(gòu)將云計算服務(wù)擴展到網(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行處理、分析和存儲所需的數(shù)據(jù)量。
霧計算適用于對時間敏感且需要實時響應(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(shè)備的目標是分析時間緊迫的數(shù)據(jù)，例如設(shè)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(wǎng)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(nèi)容感知、地理分布更為廣泛、適應(yīng)移動性的應(yīng)用、支持多樣化的異構(gòu)軟硬件設(shè)備、更擅長處理邊緣數(shù)據(jù)。這讓霧計算可以解決物聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)應(yīng)用的延遲限制。
2、打破帶寬限制
霧計算能夠根據(jù)應(yīng)用需求、可用的網(wǎng)絡(luò)和計算資源進行數(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)
霧計算可以獨立運行，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)備安全運行
霧計算充當(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)。
霧計算在物聯(lián)網(wǎng)中有哪些應(yīng)用？
物聯(lián)網(wǎng)可以說是霧計算的理想選擇，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，并且無法將數(shù)據(jù)來回發(fā)送到云中。在以下幾種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，霧計算可以發(fā)揮至關(guān)重要的作用，具體來說：
1、智能交通
合理的配置交通燈的轉(zhuǎn)換時間，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。通過霧計算，交通燈可以與鄰近的交通燈進行協(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(shè)備和傳感器組成。然而，這些設(shè)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(shè)備，并為智能家居應(yīng)用程序提供靈活的資源，以實現(xiàn)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(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(nèi)。霧計算的應(yīng)用減少了延遲，因為它很好地消除了從生產(chǎn)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(jù)研究機構(gòu)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(yù)計到2025年將達到約7.68億美元，2019年至2025年之間的年復(fù)合增長率為55.4%。
隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用規(guī)模的不斷擴大，接入側(cè)海量數(shù)據(jù)、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(wù)器節(jié)點等特性，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。可以預(yù)見的是，霧計算的應(yīng)用空間將會越來越廣闊。
