物联网需要雾计算

随着物联网 （IoT） 继续快速增长，不乏夸大的期望。承诺简化物联网系统的开发、部署和管理的平台现在有数百个。您可能会认为您所要做的就是从您最信任的供应商那里选择一个您最喜欢的平台，然后构建您的物联网系统。好吧，故事没那么简单。

实际上，几乎所有可用的物联网平台都旨在仅支持以云为中心的架构。这些平台将“智能”集中在云中，并需要从边缘传输数据才能对其进行任何有用的操作。考虑到这种以云为中心的模式在 IT 中（以及在车队管理等一些物联网应用程序中）的成功，您可能想知道——有什么大不了的？

简而言之，以云为中心的架构不适用于一大类物联网应用程序。最值得注意的是，以云为中心的架构在支持工业物联网 （IIoT） 系统方面存在不足，并且难以应对要求更高的消费者物联网 （CIoT） 应用程序。

最可怕的是，随着预计连接的事物数量的增加，情况只会变得更糟。但问题超出了绝对数量。有一些更根本的限制以云为中心的架构对物联网系统的适用性。让我们一一介绍。

以云为中心的架构假设从事物到云存在足够的连接性。这对于从边缘收集数据以及将洞察力或控制行动从云端推送到边缘是必要的。然而，对于一些 IoT/IIoT 应用，例如智能自主消费和农用车辆，连接性很难得到保证。可以想象，在大都市地区，连通性可能是理所当然的，但在农村地区则不然。

以云为中心的计算假设存在足够的带宽来将数据从边缘摄取到数据中心。这里的挑战是几个 IIoT 应用程序产生了难以置信的数据量。例如，一家工厂每天可以轻松生产 1 TB 的数据。而这些数字只会随着工厂的持续数字化而增长。

让我们假设连接和带宽问题已经解决。现在都好吗？没有。仍有一大类 IIoT 系统将数据发送到云端、做出决策并最终将数据发送到边缘以对这些决策采取行动所需的延迟可能与底层系统的动态完全不兼容。IT 和 IoT/IIoT 之间的一个关键区别在于后者处理物理实体。因此，反应时间不能是任意的；它必须与应用程序交互的物理实体或过程的动态相兼容。未能以适当的延迟做出反应可能导致系统不稳定、基础设施损坏，甚至使人类操作员处于危险之中。

在智能手机和非常便宜的数据计划时代，大多数人认为连接成本可以忽略不计。由于带宽要求或连接点，IIoT 的现实情况大不相同。在消费者应用程序中，个人（消费者）为连接付费。在大多数 IoT/IIoT 应用中，例如智能电网，由运营商买单。因此，通常会仔细考虑成本，因为它会影响 OPEX，从而影响运营成本和利润。

最后，即使假设上述所有问题都已得到解决，一大类 IIoT 应用程序也不舒服，或者由于法规的原因无法将其数据推送到云端。

总之，除非你能保证你的应用程序的连接性、带宽、延迟、成本和安全要求与以云为中心的架构兼容，否则你需要一个不同的范式，市场上 99.9% 的 IoT 平台都是没有多大用处。

雾计算正在成为解决以云为中心的架构带来的连接性、带宽、延迟、成本和安全挑战的主要范例。雾计算背后的主要思想是提供靠近事物的弹性计算、存储和通信，这样数据就不需要一直发送到云端，或者至少不需要所有数据，也不需要一直发送。基础设施的设计是为了处理网络物理系统 （CPS） 而不是 IT 系统。换句话说，基础设施的设计考虑了与物理世界的交互在延迟、确定性、负载平衡和容错方面施加的限制。

审核编辑：郭婷