從商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式到工作生活方式,智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正深刻改變著人類社會(huì)。要讓物聯(lián)網(wǎng)擁有無處不在的智能,就必須充分利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中分散存在的計(jì)算、存儲(chǔ)、通信和控制等能力,通過資源共享機(jī)制和協(xié)同服務(wù)架構(gòu)來有效提升生產(chǎn)效率或用戶體驗(yàn),這就是霧計(jì)算技術(shù)。
云高高在上,霧比云更貼近地面。與大家耳熟能詳?shù)脑朴?jì)算技術(shù)相比,霧計(jì)算是對(duì)有限的本地物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)實(shí)施分布式、實(shí)時(shí)性的智能處理和決策,其主要優(yōu)勢(shì)是更短的服務(wù)響應(yīng)時(shí)間、更強(qiáng)的本地化計(jì)算能力、更少的數(shù)據(jù)傳輸負(fù)載、更安全的分散式服務(wù)架構(gòu)以及更快更精準(zhǔn)的分析、決策和控制機(jī)制。而云計(jì)算是對(duì)海量的全局物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)實(shí)施集中式、系統(tǒng)性的全面分析和理解,兩種計(jì)算技術(shù)各有所長(zhǎng),互為補(bǔ)充,協(xié)作共贏。
如果把霧計(jì)算技術(shù)的智能物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用類比為我們每個(gè)人的工作單位,其組織管理架構(gòu)也包含若干層級(jí)。處于不同層級(jí)的人員具有不同的數(shù)據(jù)分析、任務(wù)處理和決策控制的能力和權(quán)限:一線工作人員擅長(zhǎng)收集數(shù)據(jù),負(fù)責(zé)完成本地?cái)?shù)據(jù)壓縮、信息提取和異常事件監(jiān)測(cè);各級(jí)中層干部不僅是負(fù)責(zé)上傳下達(dá)的信息通信管道,更能夠分析和處理更大區(qū)域范圍內(nèi)的復(fù)雜相關(guān)數(shù)據(jù),做出及時(shí)而準(zhǔn)確的決策;最高管理者擁有最廣控制范圍、最多信息來源、最強(qiáng)分析智能、最大存儲(chǔ)空間和最高決策權(quán)力,負(fù)責(zé)全局核心數(shù)據(jù)的統(tǒng)籌分析和處理、異常診斷和溯源、隱患預(yù)測(cè)和搜尋、知識(shí)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造、長(zhǎng)期規(guī)劃和戰(zhàn)略決策等重要任務(wù)。
顯然,霧計(jì)算模式積極利用了所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(接入點(diǎn)、基站、路由器、交換機(jī)和網(wǎng)關(guān)等)的計(jì)算、通信和存儲(chǔ)資源,充分發(fā)揮不同位置、不同層次節(jié)點(diǎn)的能力和作用,更加符合人類社會(huì)的資源分布情況、能力權(quán)限分級(jí)和決策控制機(jī)制,從而能夠充分保障廣泛物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和服務(wù)的智能化和高效率,顯著提升用戶體驗(yàn)。
具體而言,霧計(jì)算的應(yīng)用領(lǐng)域包括:對(duì)服務(wù)響應(yīng)的端到端時(shí)延性能有上限要求(10毫秒)的網(wǎng)聯(lián)汽車和無人機(jī)遙控,對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸速率有下限要求(每秒1G字節(jié))的3D虛擬現(xiàn)實(shí)游戲和自動(dòng)駕駛汽車,對(duì)連接可靠性和服務(wù)安全性有嚴(yán)苛要求(99.999%)的工業(yè)控制系統(tǒng)和智慧城市管理。
當(dāng)前,霧計(jì)算技術(shù)的研究和標(biāo)準(zhǔn)化工作剛剛起步。我們面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)和研究熱點(diǎn)為:如何在霧計(jì)算節(jié)點(diǎn)之間建立信任關(guān)系,如何在它們之間推動(dòng)資源充分共享,如何在云—霧—邊緣等多層次之間實(shí)現(xiàn)高效通信和緊密協(xié)作,如何在異構(gòu)節(jié)點(diǎn)之間完成復(fù)雜任務(wù)的公平按需分配等。
可以預(yù)見,隨著霧計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展成熟和普及應(yīng)用,智能物聯(lián)網(wǎng)將越來越便捷、越來越真實(shí)地借鑒和映射人類社會(huì)的組織架構(gòu)和決策機(jī)制,從而能用更自然和更熟悉的方式為每個(gè)人提供觸手可及、無處不在的智能服務(wù)。