揭開(kāi)物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算的迷霧

如果你在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，你無(wú)疑聽(tīng)說(shuō)過(guò)“霧計(jì)算”和“邊緣計(jì)算”這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)最近被拋出很多次。霧和邊緣計(jì)算到底是什么，它們與物聯(lián)網(wǎng)有什么關(guān)系？

霧計(jì)算和邊緣計(jì)算不僅僅是流行語(yǔ)，而是當(dāng)今物聯(lián)網(wǎng)部署中使用的實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)。隨著物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入世界各地的企業(yè)，許多行業(yè)發(fā)現(xiàn)霧和邊緣計(jì)算可以填補(bǔ)傳統(tǒng)以云為中心的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)所遺漏的空白。

傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)

在傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)模型中，大量的低功耗傳感器和執(zhí)行器與物理世界對(duì)接。這些設(shè)備是小型，低功耗，無(wú)線(xiàn)的，并且輸出或作為輸入，少量的狀態(tài)信息，如溫度，壓力或濕度。

這些數(shù)據(jù)由網(wǎng)關(guān)設(shè)備收集并傳送到云進(jìn)行處理。然后，分析的數(shù)據(jù)用于指導(dǎo)業(yè)務(wù)流程或通過(guò)執(zhí)行器設(shè)備與物理世界進(jìn)行交互。

這種架構(gòu)很容易理解，在理論上也有意義，但在實(shí)踐中，這種部署風(fēng)格非常有限。大多數(shù)行業(yè)都不需要、資源或技術(shù)專(zhuān)業(yè)知識(shí)來(lái)部署這些部署有效所需的數(shù)百、數(shù)千或數(shù)十萬(wàn)個(gè)低功耗設(shè)備。

嘗試過(guò)這種模式的企業(yè)發(fā)現(xiàn)，簡(jiǎn)單、低功耗設(shè)備提供的原始數(shù)據(jù)可能非常龐大，會(huì)占用大量網(wǎng)絡(luò)帶寬，信噪比低。

霧計(jì)算

在霧計(jì)算中，數(shù)據(jù)處理不僅發(fā)生在云數(shù)據(jù)中心，還發(fā)生在局域網(wǎng)層。在最嚴(yán)格的霧計(jì)算意義上，網(wǎng)關(guān)設(shè)備不僅將數(shù)據(jù)路由到云，還會(huì)執(zhí)行分析，壓縮和過(guò)濾以減少發(fā)送的數(shù)據(jù)量，從而更有效地利用網(wǎng)絡(luò)帶寬。終端設(shè)備可能仍然是簡(jiǎn)單的節(jié)點(diǎn)，如傳統(tǒng)的以云為中心的物聯(lián)網(wǎng)模型，但只有可用的數(shù)據(jù)被發(fā)送到云端，而其余的數(shù)據(jù)被過(guò)濾掉。

除了減少上游網(wǎng)絡(luò)使用外，霧計(jì)算還允許更即時(shí)的反饋 - 這對(duì)于制造，石油和天然氣以及與物理過(guò)程交互的許多其他應(yīng)用至關(guān)重要。數(shù)據(jù)不僅被發(fā)送到云端，而且還在LAN層進(jìn)行分析和使用，以驅(qū)動(dòng)實(shí)時(shí)過(guò)程。

與傳統(tǒng)的基于云的物聯(lián)網(wǎng)模型相比，霧計(jì)算在局域網(wǎng)上進(jìn)行處理時(shí)，為實(shí)時(shí)進(jìn)程提供了更好的網(wǎng)絡(luò)延遲。它還更好地利用云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)帶寬和處理能力，因此成為一種越來(lái)越流行的部署物聯(lián)網(wǎng)的方式。

邊緣計(jì)算

邊緣計(jì)算和霧計(jì)算有時(shí)可以互換使用，因?yàn)樗鼈兌紝?shù)據(jù)處理從數(shù)據(jù)中心推開(kāi);但是，從更嚴(yán)格的意義上講，它們是不同的系統(tǒng)架構(gòu)。霧計(jì)算側(cè)重于網(wǎng)關(guān)和 LAN 級(jí)別的數(shù)據(jù)處理，而邊緣計(jì)算則將數(shù)據(jù)處理一直推向網(wǎng)絡(luò)邊緣。

從某種意義上說(shuō)，消費(fèi)電子產(chǎn)品是與我們接口的相對(duì)強(qiáng)大的設(shè)備，可以說(shuō)是邊緣計(jì)算的一種形式。當(dāng)我們使用智能手機(jī)應(yīng)用程序，訪(fǎng)問(wèn)我們的Gmail帳戶(hù)或查看我們的Facebook提要時(shí)，我們?cè)谀撤N意義上執(zhí)行邊緣計(jì)算。我們正在發(fā)送和請(qǐng)求有用的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在我們自己的設(shè)備上處理，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)以壓縮形式發(fā)送到云數(shù)據(jù)中心。

然而，雖然消費(fèi)云確實(shí)從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的角度反映了邊緣計(jì)算，但術(shù)語(yǔ)邊緣計(jì)算通常是指工業(yè)應(yīng)用。將智能添加到智能閥門(mén)、自動(dòng)化控制器或 IP 攝像機(jī)等設(shè)備，并將它們連接到互聯(lián)網(wǎng)，可以進(jìn)行有價(jià)值的實(shí)時(shí)處理，如壓力控制、制造過(guò)程或面部識(shí)別，同時(shí)有價(jià)值的相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)仍會(huì)傳遞到云端。

最嚴(yán)格意義上的邊緣計(jì)算 - 處理能力發(fā)生在邊緣 - 也具有擁有最直接的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的好處。邊緣設(shè)備不是在中央網(wǎng)關(guān)設(shè)備上收集和處理來(lái)自邊緣設(shè)備的數(shù)據(jù)，而是處理它們需要的內(nèi)容并將其余數(shù)據(jù)直接發(fā)送到云。

最后，邊緣計(jì)算通常具有較低的設(shè)備數(shù)量，通常不超過(guò)公司已經(jīng)在使用的設(shè)備數(shù)量，這有助于使其成為一種流行且實(shí)用的物聯(lián)網(wǎng)部署方法。

實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)

隨著企業(yè)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，許多人發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)計(jì)算的理想化、以云為中心的模型并不適合他們的技術(shù)或業(yè)務(wù)需求。相反，將數(shù)據(jù)處理推向更接近網(wǎng)絡(luò)邊緣可以提高網(wǎng)絡(luò)帶寬和云數(shù)據(jù)處理能力的使用。

邊緣和霧計(jì)算提供了兩種系統(tǒng)架構(gòu)，可以減少網(wǎng)絡(luò)延遲，允許實(shí)時(shí)反饋，并且通常比傳統(tǒng)的以云為中心的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)更直接地部署當(dāng)今的企業(yè)。

審核編輯：郭婷