导读:很多朋友问到关于雾计算如何助力工业物联网的相关问题,本文首席CTO笔记就来为大家做个详细解答,供大家参考,希望对大家有所帮助!一起来看看吧!
边缘计算与雾计算
随着物联网的快速发展以及大数据2.0时代的来临,预计不久的将来将有500亿台物联网设备连接到互联网,有50%的物联网网络将面临网络带宽的限制,40%的数据需要在网络边缘分析、处理与储存。
过去,数据在前端采集通过网络传输在云端计算,计算结果等一系列数据返回前端进行相应操作。然而,我们现在面临的是巨大的物联网设备的接入,每天产生的数据量给网络带来了巨大的传输压力,近TB级别的操作转移到云中进行实时数据交互是非常不现实的。
对于一辆自主驾驶的汽车来说,它需要更低的网络延迟,这也要求将计算能力转移到更近的边缘,以提高其工作的安全性。基于此背景,雾计算和边缘计算得到了广泛的重视。
先来看看边缘计算和雾计算的概念。
雾计算
这个概念由思科在2011首创,是相对于云计算而言的。它并非是些性能强大的服务器,而是由性能较弱、更为分散的各种功能计算机组成,渗入电器、工厂、汽车、街灯及人们生活中的各种物品。
简单点说,它拓展了云计算的概念,相对于云计算它离产生数据的地方更近,数据、数据相关的处理和应用程序都集中于网络边缘的设备中,而不是几乎全部保存在云端。这里因“云”而“雾”的命名源自“雾是更贴近地面的云”这句话。
边缘计算
它进一步推进了雾计算中“局域网处理能力”的理念,但实际上边缘计算的概念提出比雾计算还要早。边缘计算的起源可以追溯到上个世纪90年代,当时Akamai公司推出了内容传送网络(CDN),该网络在接近终端用户设立了传输节点,这些节点能够存储缓存的静态内容,如图像和视频等。
边缘计算的处理能力更靠近数据源,其应用程序在边缘侧发起,产生更快的网络服务响应,满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。边缘计算处于物理实体和工业连接之间,或处于物理实体的边缘末端。
某些应用程序可能会收集大量数据,这些数据被发送到中央云服务的成本很高。但是它们收集的数据中可能只有少量是有用的。如果在网络边缘进行某些处理并且仅将相关信息发送到云,则可以有效降低成本。
例如安全摄像头,将24小时视频发送到中央服务器将是非常昂贵的,其中23个小时可能只是一个空荡荡的走廊。如果使用边缘计算,您可以选择仅发送实际发生某事的那一小时。
那么两者究竟有什么区别?
简单点来说,雾计算和边缘计算都涉及到处理更接近原点的数据。关键的区别在于处理发生的确切位置。
为了区分边缘计算和雾计算,让我们考虑以智能城市为例。
想象一下配备了智能交通管理基础设施的智能城市,交通信号灯上连接了一个传感器,可以检测到交叉路口每侧有多少车辆在等待,并优先为最大等待数量的车道转动绿灯。这是一个相当简单的计算,可以使用边缘计算在交通灯本身中执行。这减少了需要通过网络发送的数据量,从而降低了运营和存储成本。
现在,想象一下这些交通信号灯是连接对象网络的一部分,包括更多交通信号灯,行人过路处,污染监视器,公交车GPS跟踪器等等。
是否在五秒钟或十秒内将交通信号灯变为绿色,这样一个决定就会变得更加复杂。也许此时有一辆公共汽车在交叉路口的一侧迟到了,也许该市决定在下雨时优先考虑行人和骑自行车的人,也许附近设有人行横道或自行车道,等等,都会影响最终的判断。
在这种更复杂的情况下,计算的判断逻辑也会更复杂一些,此时我们可以在本地部署一个微型数据中心,以便分析来自多个边缘节点的数据。这些微型数据中心就像局域网内的本地迷你云一样,被认为是雾计算。
由此看来,物联网需要真正的边缘计算/雾计算来应对日益增大的数据处理需求。未来边缘计算市场规模将超万亿,成为与云计算平分秋色的新兴市场。
工业物联网网关作用是什么?
一般来说,工业网关需要具备以下能力:
1具备对下(自动化系统)协议解析能力(通讯协议:Modbus,PPI,MPI,CNC等;总线协议:CAN,PROFIBUS等;工业无线协议:WirelessHart,433等),目前的网关以通讯协议为主,只有少部分厂家会考虑对下的总线协议以及无线协议,同时传统的总线协议转换也叫工业网关,网关分不清楚。
2具备对上(IT系统)的协议对接能力,对上的通讯能力(以太网,WIFI,3G,4G,NB-IOT等)
3具备对上和对下私有协议二次开发能力
4具备数据缓存,本地计算(雾计算)的能力
具备这样的能力才可以说是一个完善的网关,另一方面,工业现场应用非常复杂,目前数据接入的成本又非常的高,往往造成业主想要上信息化系统的时候,接入成本就占到1半以上的费用。所以,网关厂家会根据市场大小去布局相应的产品层次。不过,目前不管是国内还是国外的网关厂,都很难覆盖所有的应用,加上网关厂对IT系统的对接协议,以及对接方式并不统一。造成现在接入成本仍然居高不下。大大影响了云和大数据的应用。
目前市面上的网关类型主要有单向型数据采集型、双向型简单版、双向增强版。
单向型数据采集型
对下具备串口或者网关,对上具备网口或者GPRS。支持协议解析,以moudus为主,对上对下协议可定制,可采用软件按需烧录的形式实现。支持数据缓存,对数据打时间戳。
双向型简单版
对上对下接口更丰富(串口,网口,3G,4G);预置多种通讯协议(PLC,CNC,注塑机,电力);支持二次开发
双向增强版
在简单版上增加对下的无线通讯对接能力和总线型对接能力。
其中第二种是目前需求量最大的,第一种类型和第三种类型目前市场并不明确,在某些行业已经有非常强烈的需求,但是复制性不如第二种,所以目前较少有人开发。 同时第一种和第三种在选择无线通讯协议(对上或者对下)的时候都有一定风险。工业网关的市场直接可以反映我国工业物联网发展水平,如果要看工业物联网在国内的发展,我认为当前阶段看看国内工业网关的发展即可对市场有一定的判断。
什么是雾计算 雾计算的优势是什么
概念
雾计算的概念在2011年被人提出,在2012年被作了详细定义。正如云计算一样,雾计算也定义得十分形象。云是高高的天上,十分抽象,而雾则接近地面,与你我同在。雾计算没有强力的计算能力,只有一些弱的,零散的计算设备。
特点
雾计算是一种对云计算概念的延伸,上面介绍的云计算弱点,雾计算都不具备。除此之外,它主要使用的是边缘网络中的设备,数据传递具有极低时延。雾计算具有辽阔的地理分布,带有大量网络节点的大规模传感器网络。雾计算移动性好,手机和其他移动设备可以互相之间直接通信,信号不必到云端甚至基站去绕一圈,支持很高的移动性。
雾计算并非是些性能强大的服务器,而是由性能较弱、更为分散的各种功能计算机组成,雾计算是介于云计算和个人计算之间的,是半虚拟化的服务计算架构模型,强调数量,不管单个计算节点能力多么弱都要发挥作用。与云计算相比,雾计算所采用的架构更呈分布式,更接近网络边缘。雾计算将数据、数据处理和应用程序集中在网络边缘的设备中,而不像云计算那样将它们几乎全部保存在云中,数据的存储及处理更依赖本地设备,而非服务器。雾计算是新一代分布式计算,符合互联网的“去中心化”特征。自从思科提出了雾计算,已经有ARM、戴尔、英特尔、微软等几大科技公司以及普林斯顿大学加入了这个概念阵营,并成立了非盈利性组织开放雾联盟,旨在推广和加快开放雾计算的普及,促进物联网发展。雾计算是以个人云,私有云,企业云等小型云为主。
雾计算和云计算完全不同。云计算是以IT运营商服务,社会公有云为主的。雾计算以量制胜,强调数量,不管单个计算节点能力多么弱都要发挥作用。云计算则强调整体计算能力,一般由一堆集中的高性能计算设备完成计算。雾计算扩大了云计算的网络计算模式,将网络计算从网络中心扩展到了网络边缘,从而更加广泛地应用于各种服务。雾计算有几个明显特征:低延时和位置感知,更为广泛的地理分布,适应移动性的应用,支持更多的边缘节点。这些特征使得移动业务部署更加方便,满足更广泛的节点接入。[
简述支持物联网的最新热门信息技术有哪些,并作简单描述。(列举五项以上)
最新的热门技术有:
1、物联网通信协议:主要解决设备的联网、互联互通,安全传输等,包括CoAP、MQTT、NB-IOT、LORA,sigfox等协议。
2、边缘计算:主要解决设备管理和数据分析、汇聚的边缘化,主要解决未来海量设备联网对带宽的冲击,对传输时延的要求,对数据隐私的保护要求。
3、雾计算:边缘各个物联网设备计算节点相互配合,完成复杂计算任务。解决设备资源的重复利用等问题。
4、大数据:分析海量设备的数据分析,支撑快速和精准决策。
5、人工智能:综合利用设备所产生的数据,应用人工智能技术,产生一些列的智能化应用,让物联网的价值充分发挥。物联网的终极目标是智能,大量的智能应用的实现依赖于物联网。
雾计算的作用到底在哪
雾计算可以弥补云计算的空缺,解决云计算存在的一些问题。与云计算相比,雾计算主要依赖的不是位于中心位置的远程服务器,而是使用离本地设备较近的分布式计算机资源,雾计算将数据、数据处理和应用程序更依赖本地设备,而非服务器,是将云端的边界靠近本地设备(连接到物联网)的“边缘”,而不像云计算那样将它们几乎全部保存在云中。
自然界的云在天上高不可攀,我们使用云计算但它运行在遥不可及的数据中心中;雾贴近地面萦绕身边,雾计算使得无论计算还是存储都去中心化的分布在我们身边的设备上。区块链与价值互联网的结合使得更多的人乐于让自己的算力资源参与其中,供与需的有机结合如虎添翼,EthereumFog以太雾(ETF)正在给我们打开通往以太坊新世界的大门。
什么是雾计算?它与云计算有什么区别
云离开人们比较远,雾就在你的周围。所以云计算一般是在远离用户的数据中心进行,集中进行。雾计算离用户更近,甚至就在你所在的公司,小区等等,这样能够快速的进行一些相对简单的处理,然后再和云端进行协同。比如物联网,有很多的节点,如果这些节点都要到云端计算,传输的工作就很多,可以在节点汇聚的地方先进行雾计算,汇总以后再送云端处理。
有边缘计算的概念,和雾计算很类似的。
将来的计算模式会是一种混合型的。
结语:以上就是首席CTO笔记为大家整理的关于雾计算如何助力工业物联网的相关内容解答汇总了,希望对您有所帮助!如果解决了您的问题欢迎分享给更多关注此问题的朋友喔~