霧計算是支撐一些重大發(fā)展的基礎設施

說物聯(lián)網(wǎng)將成為社會中真正的游戲規(guī)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(wǎng)絡等），但以目前用于絕大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設備的基礎設施而言，這些應用實例并非總是可行。

大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設備目前都需要直接連接到云端，由于需要網(wǎng)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(fā)送到云端，然后再將命令從云端發(fā)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(huán)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(shù)據(jù)，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(zhì)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(wǎng)設備投入使用時，這會突然成為一個相當重要的技術發(fā)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(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群桶踩@然是個問題。如今，從云端實時上傳、處理、存儲和命令這些數(shù)千個設備所需的網(wǎng)絡連接已經(jīng)可用，但是，如果每條街道都有數(shù)千臺設備，并且有數(shù)千條街道，那么所需的連接會突然呈指數(shù)級增長，而且這種數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣缺扔行鬏斔璧乃俣纫枚?。通過使用霧計算系統(tǒng)，不再需要將每臺設備直接連接到云，從而節(jié)省了大量帶寬，并允許進行非常出色的實時數(shù)據(jù)分析和命令。

為了充分發(fā)揮這項技術的潛力，2015年，許多有遠見的公司聯(lián)合起來創(chuàng)建了Open Fog聯(lián)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(chuàng)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(fā)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?shù)氐哪茉词褂?。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?nèi)绾闻c當前的電網(wǎng)輸送樞紐系統(tǒng)交互——即使是在人們通過可再生能源創(chuàng)造自己多余電力的情況下，也需要傳輸回電網(wǎng)。這意味著，如果我的太陽能電池板產(chǎn)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(wǎng)，然后再送回我的鄰居。這是一個過時的系統(tǒng)，因為根據(jù)Varga和Laurie的說法，這沒有理由讓國家電網(wǎng)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(wǎng)的網(wǎng)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(qū)塊鏈，并由本地霧計算系統(tǒng)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(chǎn)自己的能源。根據(jù)Open Fog聯(lián)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(wǎng)也無法重新分配。有了共享系統(tǒng)，這將不再是一個問題，因為當?shù)厣鐓^(qū)可以簡單地使用他們自己生產(chǎn)的能源，并通過一個本地化的霧計算系統(tǒng)對其進行控制。不過，該論文還認為，該系統(tǒng)不會取代電網(wǎng)，而是將與電網(wǎng)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(guī)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(tǒng)最重要的一個要素是，它允許通過區(qū)塊鏈進行交換，分類賬保存在該霧系統(tǒng)中，并且只有在必要時才上傳到云中，從而節(jié)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(chǎn)生影響的眾多例子之一，另一份《霧計算市場的規(guī)模和影響》報告發(fā)現(xiàn)，全球最大的潛在市場是能源/公用事業(yè)、交通、醫(yī)療保健和工業(yè)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(yè)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(nèi)窺鏡）在其環(huán)境中‘沙箱’霧節(jié)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。