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雾计算在物联网中的用武之地

发布时间:2020/12/11 新闻及媒体 行业动态 浏览次数:985

说物联网将成为社会中真正的游戏规则改变者并不是什么大新闻,它是未来十年一些最重要的改变世界的技术的关键要素(从无人驾驶汽车到智慧城市和P2P网络等),但以目前用于绝大多数物联网设备的基础设施而言,这些应用实例并非总是可行。

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物联网中的运用

大多数物联网设备目前都需要直接连接到云端,由于需要网络连接,这意味着低延迟和低速度。例如,如果我想让智能语音助手打开灯,它需要将请求发送到云端,然后再将命令从云端发送回灯泡以自行开启。当你在一个有私人wi-fi信号的房子里做一些简单事情,比如关灯或开灯,这不是太大问题,但是当这需要在一个不太友好的环境中处理许多传感器时,它就会变得异常复杂。

这就是雾计算的用武之地,允许传感器和设备连接起来存储和处理数据,而不需要直接连接到云端。它基本上位于设备的上方,但略低于云端,因此得名——位于地面上方的本地云。

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设备呈指数级增长

对许多人来说,这似乎不是什么突破,因为它本质上只是一台本地服务器,但是当你考虑到未来将有数百亿台连网设备投入使用时,这会突然成为一个相当重要的技术发展。当我们看到像智慧城市这样的东西时,街上可能有成千上万台设备都需要上传到云端,数据传输的速度和安全显然是个问题。如今,从云端实时上传、处理、存储和命令这些数千个设备所需的网络连接已经可用,但是,如果每条街道都有数千台设备,并且有数千条街道,那么所需的连接会突然呈指数级增长,而且这种数据传输的速度比有效传输所需的速度要慢得多。通过使用雾计算系统,不再需要将每台设备直接连接到云,从而节省了大量带宽,并允许进行非常出色的实时数据分析和命令。

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雾计算+区块链

为了充分发挥这项技术的潜力,2015年,许多有远见的公司联合起来创建了Open Fog联盟。参与公司的实力显示了这项技术的潜力,思科、英特尔、微软、ARM和戴尔都是该技术的创始成员,通用电气、富士康和日立都是该技术的贡献成员。2016年2月,他们发布了白皮书Open Fog参考体系结构,概述了Open Fog体系结构的八大支柱,即安全性、可扩展性、开放性、自主性、可编程性、RAS(可靠性、可用性和可维护性)、灵活性和层次结构。

雾计算如何影响世界的一个例子是当地的能源使用。Shaun Varga和Ross Laurie写了《能源雾》,论文中讨论了雾计算将如何成为P2P能源交易的关键推动因素。

这篇论文讨论了我们如何与当前的电网输送枢纽系统交互——即使是在人们通过可再生能源创造自己多余电力的情况下,也需要传输回电网。这意味着,如果我的太阳能电池板产生多余电量,而不是直接与我的邻居分享,而是需要送回电网,然后再送回我的邻居。这是一个过时的系统,因为根据Varga和Laurie的说法,这没有理由让国家电网参与其中。Varga和Laurie认为没有其他选择,只能从一个中心枢纽模式转向一个完全连网的网络拓扑结构。这涉及一个相对复杂的本地P2P交易过程,这些交易记录在区块链,并由本地雾计算系统管理。

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雾计算的市场前景

它在今天的能源基础设施中越来越必要,因为越来越多的人正在生产自己的能源。根据Open Fog联盟能源文件显示,2017年4月,加州67.2%的能源来自可再生能源,但其中大量能源被浪费,因为它们无法储存,而且国家电网也无法重新分配。有了共享系统,这将不再是一个问题,因为当地社区可以简单地使用他们自己生产的能源,并通过一个本地化的雾计算系统对其进行控制。不过,该论文还认为,该系统不会取代电网,而是将与电网一起工作,雾计算允许这种中等水平的控制,这种控制有助于规定能源可以从哪里提取或分配到哪里,而不需要将所有东西实时上传到云中。该系统最重要的一个要素是,它允许通过区块链进行交换,分类账保存在该雾系统中,并且只有在必要时才上传到云中,从而节省了大量带宽,并使传输速度大大加快。

能源使用只是雾计算可能产生影响的众多例子之一,另一份《雾计算市场的规模和影响》报告发现,全球最大的潜在市场是能源/公用事业、交通、医疗保健和工业市场。同一份报告预测,到2022年,市场机会可能超过180亿美元。然而,仍有几个障碍需要克服,报告指出,其中最主要的是“市场还需要商业模式和责任结构,允许终端制造商(货船、健身跟踪器、便携式内窥镜)在其环境中‘沙箱’雾节点能力,而不会潜在地损害设备功能或承担责任”。未来将是把这些要素落实到位的时候,我们希望看到这些要素开花结果。

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显鸿科技工业物联网设备融合平台

显鸿科技自主研发工业物联网设备融合平台,该平台是为大中型生产制造型企业以及电力生产企业提供工业物联网设备管理解决方案及其融合终端网关设备。项目中运用雾计算、云计算等边缘计算技术,采用4核处理器,RISC-V架构,CPU为完全国产知识产权,支持非mqtt协议的设备接入,如modbus、JT808、OPC等协议的接入。除此之外,项目还具有支持用户进行流计算编排、大数据分析建模等多个技术创新点。该平台投入使用后,将为电力行业解决数据不共享、功能重复、增加运维工作量等普遍存在的问题。

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