雾计算：5分钟内或更短时间内解释

一些工业和商业流程非常关键，依靠云计算会减慢整个系统的生产力和效率。在这里，雾计算就能帮到你。

科技领域变化迅速，新的IT技术主导市场。根据 Gartner Hype Cycle 2022，目前许多与计算和存储相关的技术在短时间内引起了巨大的炒作。

例如，计算存储、行业云平台、Cybersecurity网络架构等等。在行业云操作中，一种新兴技术是雾计算。它在高速边缘计算和中速云计算之间架起了桥梁。

如果你的业务涉及到必须快速进行且具有高安全性的超关键任务，那你选择边缘计算。但是如果边缘计算硬件无法处理现场产生的大量数据，那就需要使用雾网络。

继续阅读，了解雾计算的基础知识，并提供一些高质量的进一步学习资源，以便在商业或专业领域掌握雾计算。

什么是雾计算？

雾计算是一种分散的计算基础设施网络或数据处理过程，其计算资源位于设备或数据源与任何中央数据中心或第三方 cloud computing基础设施之间。

思科于2012年提出了雾计算这一术语，用以定义云计算的替代方案，该方案能够更接近数据处理速度必须更快或者处理过程可能会减慢或失败的机器或应用程序。

随后在2015年，英特尔、微软、戴尔科技、ARM控股和思科系统等顶级硬件和软件开发商成立了开放雾计算联盟，以促进雾计算的发展。

目前，雾计算在工业领域是一个知名的名称，其中高速数据处理必须在云网络的边缘进行。它有一些同义词，如下所示：

• 雾网络
• 雾化

雾网络是边缘计算和云计算之间的桥梁。为了节省带宽成本并提高处理速度，物联网启用的制造过程、家庭自动化、安全系统等可以部署一个名为雾化的附加计算能力层。

这个计算层将具有存储、处理能力和分析应用程序。根据预先配置的一套指令，数据将直接传输到靠近物联网设备或从操作环境收集数据的传感器的雾计算基础设施。

这与您保留边缘计算系统的位置相同。因此，您可以将边缘计算和雾计算视为彼此靠近，而云计算则远离许多。

如果边缘计算无法处理数据，则收集的数据将传输到雾网络系统。它将处理数据并向物联网系统发出一些决策指令。随后，它将存储处理后的数据以进行归档。

雾计算是如何工作的？

雾网络框架包括各种硬件组件和软件功能，具体取决于其工业应用。

它通常包括从现场智能机器和数据源收集数据的计算网关。此外，雾网络可以接受来自诸如交换机和 routers连接网络中的数字资产等各种收集端点的数据。

雾计算系统的工作原理主要是在物联网环境中从IoT设备或传感器设备传输数据。以下是在雾化过程中数据传输的方式：

• 自动化控制器监视来自网络化物联网设备、传感器和其他智能机器的读取信号。
• 自动化控制器运行编程的应用程序或算法，进而自动化物联网设备。
• 该预配置程序使用标准的OPC基金会服务器将数据传输到雾计算网络流水线中的下一个设备。 OPC基金会又称为过程控制的对象链接和嵌入（OLEPC）或开放式平台通信（OPC）。
• 该程序也可以使用任何其他网关。
• 机器将这些数据转换为各种互联网通信标准所理解的数据协议，例如HTTPS或MQTT（MQ遥测传输）。
• 现在，互联网或局域网网络可以轻松地将转换后的数据发送到云的边缘的一个或多个雾节点进行分析。
• 雾节点将通过分析环境信号立即指示连接的IoT devices要执行的操作。
• 随后，雾节点将数据存储在远程云服务器上，以进行审计、分析和归档。

现在，让我们来了解一下雾计算和边缘计算之间的简要区别。

雾计算与边缘计算的区别

边缘计算与雾计算的主要区别在于计算能力的位置。

在边缘计算中，计算和决策能力可以内置在物联网设备中。例如，与本地区域网络（LAN）和cloud storage连接的具备面部识别功能的智能安全摄像机。

有时，连接到边缘计算中心的多个较小的物联网设备，如执行器、温度传感器、流体传感器、运动传感器等，也可能是边缘计算网络的架构。

相反，雾计算使用雾节点或雾计算中心在LAN上放置智能或计算能力。该中心从物联网设备收集现实世界的信号并进行处理，然后指示连接的智能机器要执行的操作。雾节点还负责将数据发送到中央云服务器以进行深入分析，这对于实时决策并不重要。

然而，一些物联网专家认为雾计算只是边缘计算的思科标准。

雾计算与云计算的区别

现在你可能认为雾计算和云计算非常相似，重要的是要了解雾计算与云计算之间的区别。

云计算为所有计算和存储需求创建了一个集中的中心，使网络变得无智能。相反，雾计算将智能带到连接到云的网络的边缘。

这种边缘智能减轻了云计算和互联网资源的负担。

雾计算的组成部分

不同的物联网公司使用不同的方式建立雾计算系统。因此，在雾计算生态系统中可以找到多种架构。然而，以下是任何标准雾计算架构中的常见组件：

#1. 虚拟和物理节点

这些只是终端用户设备，如手机、生产线上的各种传感器、smart speakers、智能灯等，它们生成数据并执行指令。

#2. 雾设备或节点

这些通常是雾服务器、雾网关和雾设备。雾设备存储数据，而雾网关分析来自多个雾设备的数据。最后，雾网关负责数据的路由和重新路由。

#3. 监控服务

这些API确保雾节点和物联网设备不会停顿，并始终进行通信。

#4. 数据处理程序

这些程序在雾服务器上运行，用于过滤、处理、清理、重构和最终将数据存储在云上。

#5. 资源管理系统

它作为负载均衡单元，并监督所有雾节点的利用情况。

#6. 安全应用程序和工具

在传输和静止状态下进行数据加密始终是确保安全的雾计算所需的。这些组件确保数字数据的强大加密。

#7. GUI、软件和应用程序

这些是人类用户或工厂操作员用来控制整个系统的应用程序和工具。

为什么以及何时需要雾计算？

雾计算使基于物联网的企业能够扩大其业务。它们不能依赖云计算，因为当您看到流量或用户增加时，云计算可能会失败。

云计算是低成本计算能力、编程平台和大规模存储的良好来源。然而，当涉及到需要超临界级别精度和速度的过程时，您不能仅仅依赖云或虚拟化。

当谈论在基于物联网的工厂或智能城市中几乎零延迟时，您必须根据物联网环境的大小设置一个或多个雾网络系统。

实施雾计算的一些其他值得注意的原因包括：

• 您的物联网系统收集了太多的数据，而您并不需要所有这些数据。因此，雾计算可以帮助您进行数据过滤。
• 网络化的工业物联网设备需要在检测到异常后在毫秒内做出反应。这样的速度只能通过边缘或雾计算实现。

接下来，让我们来探讨雾计算的好处。

雾计算的好处

以下是雾网络在智能城市、家庭和工业自动化中的潜力：

最小化延迟

如果延迟对您的业务非常重要，雾计算是一个理想的选择。它在靠近数据源的位置进行数据分析。因此，公司可以期望相对于其他技术来说最小的延迟。

特别是在制造和能源等行业中，每一秒都非常宝贵，雾网络可以提供更快的警报，确保减少时间损失。

较少使用带宽

在雾计算中，数据分析不涉及将数据移动到云服务器。因此，不需要大量的网络带宽。这不仅减少了对互联网的依赖性，还为公司节省了成本。

尽管连接的设备持续生成用于分析的数据，但任务是在最近的点上执行的。因此，大多数数据不需要传输。

隐私

在当前世界中，数据隐私至关重要，而雾计算可以照顾到这一点。当企业需要应用一定级别的隐私时，它们可以使用雾网络。

所有关键任务数据都在本地进行分析，并由IT团队仔细监督和支持设备。只有需要进行高级别分析的数据子集才会被发送到云服务器。

因此，通过雾计算处理的数据相对于隐私侵入者来说更安全。

成本降低

成本往往是各种组织的主要关注点。如果他们选择雾计算，公司的总体成本将减少。由于这种计算需要较少的网络带宽，操作成本显著降低。

最大化安全性

物联网生成的所有数据都应受到未经授权的访问和cyber criminals的保护。在雾计算中，雾节点可以使用公司对其余IT环境的相同控制和策略进行监控和保护。因此，数据在传输和静止状态下保持安全。

提高可靠性

在大多数情况下，物联网设备必须在恶劣的环境条件下运行。雾网络可以在这些恶劣条件下提高数据的可靠性，同时减少对云端数据传输的需求。

实时分析

使用雾计算的公司也可以实时访问数据分析。他们可以利用这个功能保持领先于竞争对手。

制造和金融公司需要使用分析数据做出即时决策。他们可以从雾计算中受益，因为它可以快速传输实时数据。

学习资源

#1. 雾计算：概念、框架和应用

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• 雾计算介绍和基础知识
• 雾计算架构
• 评估物联网中的雾计算
• 在雾计算中的Machine learning
• 雾计算中的信息安全
• 雾计算模拟应用和工具
• 雾计算的各种实际应用

#2.雾计算和物联网

这个关于雾计算和物联网的会议议程是在最近举行的。它针对了IT行业的新兴议题。

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总结

物联网和工业物联网正在快速发展。根据Statista的数据，2019年活跃的物联网和IIoT设备达到了86亿台。到2023年，这个数字增长到了151.4亿台。同一家统计分析公司对未来进行了仔细研究的预测显示，到2030年，全球将有约294.2亿台活跃的物联网设备。

这些庞大的物联网设备在家庭、智能城市和工业中将需要以PB计的互联网带宽，如果它们打算在云计算基础设施上工作。

更不用说一些关键的物联网过程，如果坚持使用云计算，将永远无法达到更快的处理速度。雾计算是云和边缘之间的合理解决方案，当您学习和掌握雾计算时，您可以探索业务机会或高薪职位。

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