物聯(lián)網(wǎng)所創(chuàng)造的價值并不真正來源于它所運用的數(shù)據(jù),而是源自對這些數(shù)據(jù)的解讀。解讀后的信息可以令我們獲悉其內(nèi)涵的科學(xué)價值,提高設(shè)備的效率、可靠性、和利用率,并由此為我們的生活帶來便利。
物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings,簡稱IoT)是自上世紀90年代末興起的一個概念。它主要解決物品與物品(ThingtoThing,T2T),人與物品(HumantoThing,H2T),人與人(HumantoHuman,H2H)之間的互連。
但是,物聯(lián)網(wǎng)所創(chuàng)造的價值并不真正來源于它所運用的數(shù)據(jù),而是源自對這些數(shù)據(jù)的解讀。解讀后的信息可以令我們獲悉其內(nèi)涵的科學(xué)價值,提高設(shè)備的效率、可靠性、和利用率,并由此為我們的生活帶來便利。
從供應(yīng)鏈管理到自動化制造,甚至再到車輛停泊管理和廢棄物處理,物聯(lián)網(wǎng)正通過多種形式實現(xiàn)著它的價值。它使得企業(yè)得以用同樣的投入獲得更大的產(chǎn)出、或是用更少的投入獲得同樣的產(chǎn)出(如制造、農(nóng)業(yè)、能源領(lǐng)域);提升人類的健康與安全系數(shù)(如災(zāi)難預(yù)警、老人贍養(yǎng)、環(huán)境監(jiān)測、輔助執(zhí)法等);也能為人類生活帶來更佳的體驗(如交通疏導(dǎo)等)。
但,若想真正通過物聯(lián)網(wǎng)來節(jié)約時間、節(jié)省成本,我們必須了解它所利用的數(shù)據(jù)從何而來——一般來講,這些數(shù)據(jù)都會來自集中而可伸展的(scalable)的云計算平臺。這些云計算平臺都是為物聯(lián)網(wǎng)中的設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)獨有的連通性、以及物聯(lián)網(wǎng)對于數(shù)據(jù)管理的需要而特殊設(shè)計的。
云計算
簡單說來,云計算(cloudcomputing)是將備用存儲空間與計算基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)連接起來的一種使用互聯(lián)網(wǎng)的方式,這種網(wǎng)絡(luò)使用方式也備受公司與企業(yè)的青睞。在物聯(lián)網(wǎng)語境下,云計算為公司對物聯(lián)網(wǎng)的各級部署管理(包括設(shè)備位置信息與管理、記賬、安全協(xié)議、數(shù)據(jù)分析等等)提供了一種靈活的解決方法。
云服務(wù)的強大,才使得軟件開發(fā)者得以基于云計算來研發(fā)并升級物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序。物聯(lián)網(wǎng)的愿景十分宏偉:人們將會通過物聯(lián)網(wǎng)建立一個由無數(shù)高度智能、相互聯(lián)系的物品組成的世界。要想讓這愿景成為現(xiàn)實,其關(guān)鍵就在于把握云計算的“請求式可伸展性(on-demandscalability)”。
很多科技巨頭都將云存儲和云計算作為一項服務(wù)提供給物聯(lián)網(wǎng)市場。微軟有他們的Azure系列(微軟一款基于云計算的操作系統(tǒng),可以用來創(chuàng)建云中運行的應(yīng)用或者基于云的特性來加強現(xiàn)有應(yīng)用,提供數(shù)據(jù)庫、云服務(wù)、云存儲、人工智能互聯(lián)網(wǎng)等云端服務(wù));云服務(wù)大亨AmazonWebServices(AWS)有AWSGreengrass,AWSIoTPlatform,AWSIoTButton等一系列針對物聯(lián)網(wǎng)的云服務(wù);IBM同樣通過Bluemix云服務(wù)來使用戶獲得Watson的使用權(quán)限。這樣的例子不勝枚舉。
盡管云服務(wù)產(chǎn)品豐富多樣,但是它們的共同特征就是令用戶能夠在便捷靈活地使用多樣IT產(chǎn)品的同時,無需購買繁多的硬件設(shè)施和軟件程序。如此一來,云計算服務(wù)還同樣可將管理維護軟硬件的麻煩一同省掉,可謂一舉三得。
但是,對于想要擁有較低延遲率或數(shù)據(jù)傳輸量有限的應(yīng)用程序和服務(wù)來說,云計算就顯得心有余而力不足了。這時候,開發(fā)者們都希望將問題放置在網(wǎng)絡(luò)邊緣(edge,通常是指網(wǎng)絡(luò)的接入層,就是靠近用戶端)來加以解決。
美國商業(yè)管理顧問公司SenzaFiliConsulting的董事長MonicaPaolini在LinkedIn中寫道:“近幾年,社會上掀起了一場“將所有東西都置于云端”的浪潮。云端是一個高度集中的平臺,隨著虛擬化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)運而生。它滿足了人們對降低產(chǎn)品成本、節(jié)約市場推廣時間、提高創(chuàng)造自由性的渴望。然而在此過程中,我們卻忽視了軟件運行的“實際位置”對軟件表現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)資源利用效率、和用戶體驗的重大影響。物理距離將會不可避免地增加反應(yīng)延遲?!?/p>
霧計算
霧計算(FogComputing)的命名來源于“霧是更貼近地面的云”這一名句。在霧計算模式中,數(shù)據(jù)、(數(shù)據(jù))處理和應(yīng)用程序集中在網(wǎng)絡(luò)邊緣的設(shè)備中,而不是幾乎全部保存在云中,它是云計算的延伸概念。
為使“邊緣-邊緣”的跨產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)部署成為可能,OpenFogConsortium(多個高科技公司與學(xué)術(shù)機構(gòu)所成立的聯(lián)合組織,旨在促進多領(lǐng)域的云計算標準化與推廣)被有識之士建立起來。他們通過建立一個參考體系結(jié)構(gòu)(referencearchitecture)來增強網(wǎng)絡(luò)邊緣與云端間連接的互操作性(interoperability)。
該組織現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)多個需使用邊緣計算來實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的案例,包括:智能建筑、無人機運送服務(wù)、實時地下影像、交通擁堵管理、以及視頻監(jiān)控等等。該組織在今年2月曾公布了其霧計算參考體系結(jié)構(gòu)的執(zhí)行概要。
OpenFogConsortium主席,思科(Cisco,世界知名網(wǎng)絡(luò)解決方案供應(yīng)商、“霧計算”概念首創(chuàng)公司)企業(yè)戰(zhàn)略創(chuàng)新團隊資深總監(jiān)HelderAntunes稱該霧計算參考體系結(jié)構(gòu)的公布象征著一個“通用框架”的建立,該框架會促使物聯(lián)網(wǎng)被社會所采納。他還說:“盡管霧計算已逐漸開始于智能城市、聯(lián)網(wǎng)汽車、無人機等其他領(lǐng)域嶄露頭角,它仍需要一個通用的、可互操作的平臺來推進此項數(shù)字革命的進步?!?/p>
EdgeXFoundry是另一個致力于提升網(wǎng)絡(luò)邊緣互操作性的項目,它類似于一個開放資源聯(lián)盟,由LinuxFoundation進行管理。戴爾科技集團(DellTechnologies)曾對該項目植入12萬5千余條內(nèi)部種子代碼。
云計算+霧計算:雙管齊下
以自動駕駛(autonomousdriving)為例:細胞網(wǎng)絡(luò)將配備有激光探測與測量系統(tǒng)(LightDetectionAndRanging,簡稱LiDAR,中文又稱激光雷達)、圖像處理系統(tǒng)、及其他自動駕駛設(shè)備的車輛與其他載具、行人、智能基礎(chǔ)設(shè)施、以及各類云端服務(wù)彼此聯(lián)系在一起,來共同實現(xiàn)車內(nèi)娛樂、預(yù)見性維護、遠程診斷等一系列服務(wù)。
如果你只是單純地想要在車內(nèi)通過登錄Netflix云賬號看劇,或者想要讓車子記錄運行和維修歷史,云計算是的確能滿足你的需要的。但,對于像幫助車輛避開高速公路碰撞事故這樣關(guān)鍵性的任務(wù)決定,云計算可能就不是你的最佳選擇了——云計算會帶來延遲,正所謂遠水救不了近火。因此,對時間要求較高的任務(wù)最好還是應(yīng)在網(wǎng)絡(luò)邊緣的平臺進行處理。
為了實現(xiàn)“云霧計算”的雙管齊下,思科已和微軟聯(lián)手,將早先思科的FogDataServices與微軟后來研發(fā)的Azure物聯(lián)網(wǎng)云平臺整合在一起,使對網(wǎng)絡(luò)邊緣的分析、安全、控制、以及數(shù)據(jù)管理可以與集中化的云端連通性、政策、安全、分析、app開發(fā)等等方面有機結(jié)合起來。
思科物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略組組長MacarioNmie在他最近的一則博文中寫到:“通過將“萬物”連接起來,人們得到了各式各樣的實時數(shù)據(jù),而這也正是我們從這些連接中收獲的最美妙的一點。接下來,我們需要將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為信息,更重要的是,我們需要將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可創(chuàng)造商業(yè)價值的實際行動。在為這個目標努力的同時,各企業(yè)紛紛發(fā)現(xiàn)自己已置身于數(shù)據(jù)的洪流之中?!?/p>
“因此,我們對強大的計算能力和存儲空間的需要驟然增加,而這些需要也恰好被公共云供應(yīng)商滿足了。但是在云服務(wù)發(fā)展的同時,數(shù)據(jù)傳輸和信息提速的費用也水漲船高。對于對時間要求緊迫的關(guān)鍵性服務(wù)來說,這無疑是個棘手的問題。因此,眾多物聯(lián)網(wǎng)項目正在將這種運算能力散布到網(wǎng)絡(luò)的各個邊緣、數(shù)據(jù)中心、和公共云當中?!?/p>
“物聯(lián)網(wǎng)”這一概念由美國麻省理工學(xué)院KevinAsh-ton教授于1999年首次提出,經(jīng)歷了早些時間“虛無縹緲”的設(shè)想,如今已在人們生活中嶄露頭角。通過云計算與霧計算的聯(lián)合,相信物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展定會云開霧散,迎來科技創(chuàng)新的新曙光。
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