自1990年第一台物联网设备问世以来，物联网取得了长足的进步。和烤面包机。27年后，联网设备已经从新奇事物变成了日常生活的必需品。最近的估计表明，成年人平均每天花在智能手机上的时间超过四个小时，而智能手机也是一种加载了物联网传感器数据的设备。目前，81%的成年人拥有智能手机。想象一下，当81%的成年人拥有智能汽车和智能家居时，我们将收到多少数据。今天，来自物联网设备的大部分数据都在云端处理，这意味着来自全球各个角落的数据被集中发送到数据中心的少数计算机上。然而，随着物联网设备的数量预计到2020年将猛增至200亿，通过互联网发送的数据量和速度对云计算方法提出了严峻挑战。连接设备数量的增加将迫使物联网制造商在2018年从云计算模式转向一种称为“雾计算”的新模式。数据访问越来越多，云计算问题明显，物联网的发展和人工智能将带来价值数亿的数据。广泛分布的传感器、智能终端等每时每刻都在产生大量数据。云计算虽然拥有“优”的计算和存储资源池，但云数据中心往往集中且远离终端设备。当面对大量广泛分布的终端设备和收集的海量数据时，云端不可避免地会遇到三大问题：网络拥塞，如果在云端部署大量的物联网和人工智能应用，大量的原始数据将不间断地流入核心网，造成核心网拥塞；高延迟，终端设备与云端数据中心距离远，会导致网络延迟高，实时性要求高的应用难以满足需求；可靠性无法保证，对可靠性和安全性要求高的应用，由于终端到云平台的距离远，通信路径长，风险大，云端备份成本高也高。因此，为了满足物联网、人工智能等应用的需求，作为云计算的延伸，雾计算（FogComputing）的概念应运而生。雾计算最早由思科提出。它是一种分布式计算模型。作为云数据中心和物联网设备/传感器之间的中间层，它提供计算、网络和存储设备，使基于云的服务可以与物分离。连接的设备和传感器变得更近了。雾计算主要使用边缘网络中的设备，可以是网络中的传统网络设备，如路由器、交换机、网关等，也可以是专门部署在本地的服务器。这些设备的资源能力远小于数据中心，但数量庞大，可以弥补单台设备资源不足的问题。在物联网中，雾可以过滤和聚合用户消息，匿名处理用户数据以确保机密性，初步处理数据以进行实时决策，并提供临时存储以改善用户体验，而云端可以负责大计算或长期存储任务。它补充了雾计算的优势。通过雾计算，一些不需要放在云端的数据可以直接在网络边缘进行处理和存储，提高数据分析和处理的效率，减少延迟，减轻网络传输压力，提高安全性。雾计算以其地理分布广、网络节点数量多的大规模传感器网络、支持高机动性和实时交互、软硬件设备多样化、云端在线分析等特点，迅速被广泛采用。物联网和人工智能应用。被企业接受并广泛应用，例如M2M、人机协作、智能电网、智能交通、智能家居、智能医疗、无人驾驶等应用。与边缘计算（EdgeComputing）不同，雾计算可以将基于云的服务，如IaaS、PaaS、SaaS扩展到网络边缘，而边缘计算更侧重于终端设备端。雾计算可以进行边缘计算，但除了边缘网络，雾计算还可以扩展到核心网络，即边缘和核心网络组件都可以作为雾计算的基础设施。“云”与“雾”的典型案例和应用场景融合了云平台和雾计算。一方面，通过云可以降低传统IT采购、管理、运维成本，IaaS、PaaS、SaaS可以作为云服务输出；另一方面，通过雾计算，可以保证边缘端数据的实时采集、提取和分析速度，提高网络资源的部署、使用和管理效率，有助于提高人机协作效率，为企业业务创新和服务质量提升提供技术支持。以下是“云”和“雾”在四个行业的典型案例和应用场景。1、工业GE基于PivotalCloudFoundry构建Predix物联网PaaS平台，结合戴尔智能仿真技术，实现“数据孪生”。基于云计算，GE实现了飞机发动机生产过程的调优，同时，基于雾计算，GE实现了飞机飞行过程中的“自愈”。GEPredix作为物联网PaaS平台，也帮助制造企业将大数据、物联网和人工智能转化为智能制造能力，实现数据创新。融合云计算、雾计算和“数字孪生”的GEPredix平台，帮助制造企业实现“虚拟-现实”设计与生产的融合，为制造企业提供云计算服务。2.农业ChitaleDairy是一家乳品厂。基于DellTechnologies的虚拟化技术，赤泰乳业实现了ERP云部署。他们基于雾计算，在奶牛身上安装传感器，对数据进行近实时的采集、分析和处理，实现精细化运营，保障奶牛生产全过程的监控、管理和优化。同时，奇泰尔乳业通过基于云端的乳业全生命周期管理平台，实现了乳品生产过程的自动化管理。通过物联网和大数据分析，从采食、饲喂、健康、奶质、产量等方面对每头奶牛进行全过程监控。分析以实现精细化和自动化的乳制品生产。将云端的整体业务管理与雾端优化的牧场间协同和奶源监控管理紧密结合，在提升乳制品全生命周期管理效率的同时，也提升协同协作效率，加速业务创新的速度。3.服务行业TopGolf是一家高尔夫俱乐部。通过采用戴尔科技的虚拟化和超融合技术，形成了高尔夫数字化高端服务输出能力。他们通过向数字化转型颠覆了传统的高尔夫商业模式。通过物联网技术，将RFID芯片嵌入高尔夫球中，实现对每一次击球、每名球员、每项赛事的实时监控，并基于雾计算，对每一次击球和球的路径进行实时跟踪分析，实现实时积分。TopGolf的商业模式融合了云计算和雾计算，实现了跨数据中心、云端和边缘应用的实时数据监控、交互和管理。会员个性化数据管理等大数据分析需求。4.交通在智能交通中，可以通过传感器收集信息进行实时数据分析和交通调度，以提高公共安全。通过雾计算，智能交通控制系统中的雾节点可以共享收集到的交通信息，以缓解高峰时段的交通拥堵，定位交通事故，并通过远程控制缓解拥堵区域的交通状况。同时，在每个用户的手机和公共交通工具上，基于雾计算的应用程序允许用户在没有持续网络连接的情况下与附近的用户共享和下载内容。此外，自动驾驶汽车中的安全系统、道路上的监控系统以及公共交通中的票务系统都可以从传感器和视频数据中收集大量信息。将聚合后的数据传输到云端，根据用户需求进行数据提取和分析，再基于雾计算实现边缘数据的实时分析，快速为用户提供准确的信息，确保公共交通的畅通和安全。未来，雾计算将发挥主要作用。从商业运作模式到工作生活方式，智能物联网技术正在深刻改变着人类社会。物联网要实现无处不在的智能，就需要充分利用网络环境中的分布式计算、存储、通信和控制能力，通过资源共享机制和协作，有效提高生产效率或用户体验。服务架构。目前，雾计算技术的研究和标准化工作刚刚起步。我们面临的主要技术挑战和研究热点是：如何在雾计算节点之间建立信任关系，如何促进它们之间的充分资源共享，如何实现云-雾-边与其他层之间的高效通信和紧密协作，如何在异构节点之间完成复杂任务的公平按需分配等。可以预见，随着雾计算技术的不断发展、成熟和普及，智能物联网将变得越来越便捷，越来越多和更真实地借鉴和映射人类社会的组织结构和决策机制，使之更自然、更熟悉。为每个人提供触手可及、无处不在的智能服务的方式。
