物聯網的下一個重大創新將會在哪里

霧計算是支撐一些重大發展的基礎設施

說物聯網將成為社會中真正的游戲規則改變者并不是什么大新聞，它是未來十年一些最重要的改變世界的技術的關鍵要素（從無人駕駛汽車到智慧城市和P2P網絡等），但以目前用于絕大多數物聯網設備的基礎設施而言，這些應用實例并非總是可行。

大多數物聯網設備目前都需要直接連接到云端，由于需要網絡連接，這意味著低延遲和低速度。例如，如果我想讓智能語音助手打開燈，它需要將請求發送到云端，然后再將命令從云端發送回燈泡以自行開啟。當你在一個有私人wi-fi信號的房子里做一些簡單事情，比如關燈或開燈，這不是太大問題，但是當這需要在一個不太友好的環境中處理許多傳感器時，它就會變得異常復雜。

這就是霧計算的用武之地，允許傳感器和設備連接起來存儲和處理數據，而不需要直接連接到云端。它基本上位于設備的上方，但略低于云端，因此得名——位于地面上方的本地云。

對許多人來說，這似乎不是什么突破，因為它本質上只是一臺本地服務器，但是當你考慮到有人預測到2020年將有210億臺連網設備投入使用時，這會突然成為一個相當重要的技術發展。當我們看到像智慧城市這樣的東西時，街上可能有成千上萬臺設備都需要上傳到云端，數據傳輸的速度和安全顯然是個問題。如今，從云端實時上傳、處理、存儲和命令這些數千個設備所需的網絡連接已經可用，但是，如果每條街道都有數千臺設備，并且有數千條街道，那么所需的連接會突然呈指數級增長，而且這種數據傳輸的速度比有效傳輸所需的速度要慢得多。通過使用霧計算系統，不再需要將每臺設備直接連接到云，從而節省了大量帶寬，并允許進行非常出色的實時數據分析和命令。

為了充分發揮這項技術的潛力，2015年，許多有遠見的公司聯合起來創建了Open Fog聯盟。參與公司的實力顯示了這項技術的潛力，思科、英特爾、微軟、ARM和戴爾都是該技術的創始成員，通用電氣、富士康和日立都是該技術的貢獻成員。2016年2月，他們發布了白皮書Open Fog參考體系結構，概述了Open Fog體系結構的八大支柱，即安全性、可擴展性、開放性、自主性、可編程性、RAS（可靠性、可用性和可維護性）、靈活性和層次結構。

霧計算如何影響世界的一個例子是當地的能源使用。Shaun Varga和Ross Laurie寫了《能源霧》，論文中討論了霧計算將如何成為P2P能源交易的關鍵推動因素。

這篇論文討論了我們如何與當前的電網輸送樞紐系統交互——即使是在人們通過可再生能源創造自己多余電力的情況下，也需要傳輸回電網。這意味著，如果我的太陽能電池板產生多余電量，而不是直接與我的鄰居分享，而是需要送回電網，然后再送回我的鄰居。這是一個過時的系統，因為根據Varga和Laurie的說法，這沒有理由讓國家電網參與其中。Varga和Laurie認為沒有其他選擇，只能從一個中心樞紐模式轉向一個完全連網的網絡拓撲結構。這涉及一個相對復雜的本地P2P交易過程，這些交易記錄在區塊鏈，并由本地霧計算系統管理。

這是一個好主意，它在今天的能源基礎設施中越來越必要，因為越來越多的人正在生產自己的能源。根據Open Fog聯盟能源文件顯示，2017年4月，加州67.2%的能源來自可再生能源，但其中大量能源被浪費，因為它們無法儲存，而且國家電網也無法重新分配。有了共享系統，這將不再是一個問題，因為當地社區可以簡單地使用他們自己生產的能源，并通過一個本地化的霧計算系統對其進行控制。不過，該論文還認為，該系統不會取代電網，而是將與電網一起工作，霧計算允許這種中等水平的控制，這種控制有助于規定能源可以從哪里提取或分配到哪里，而不需要將所有東西實時上傳到云中。該系統最重要的一個要素是，它允許通過區塊鏈進行交換，分類賬保存在該霧系統中，并且只有在必要時才上傳到云中，從而節省了大量帶寬，并使傳輸速度大大加快。

能源使用只是霧計算可能產生影響的眾多例子之一，另一份《霧計算市場的規模和影響》報告發現，全球最大的潛在市場是能源/公用事業、交通、醫療保健和工業市場。同一份報告預測，到2022年，市場機會可能超過180億美元。然而，仍有幾個障礙需要克服，報告指出，其中最主要的是“市場還需要商業模式和責任結構，允許終端制造商（貨船、健身跟蹤器、便攜式內窺鏡）在其環境中‘沙箱’霧節點能力，而不會潛在地損害設備功能或承擔責任”。2019年是公司將這些要素落實到位的時候，我們希望看到這些要素在未來開花結果。

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