网信最前沿丨雾计算

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发布时间:2024-09-13 10:30

日常生活和工作中

几乎随处可见云计算的踪影

鲜为人知的是

“云计算”还有一个兄弟

“雾计算”

什么是雾计算

雾计算是一个从云(Cloud)到物(Thing)的系统级多层次计算架构,具有分发计算、通信、存储、控制和联网等多种功能。随着人工智能和物联网的快速发展,云数据中心难以达成高效应对处理海量数据的需求。而雾计算可以将一些并不需要放到云上的数据,直接在网络边缘层进行处理和存储,提高数据分析处理的效率,降低时延,减少网络传输压力,提升安全性。

来源:科普中国

雾计算的特征

1.低时延

雾计算的计算节点在网络拓扑中的位置更接近终端用户,利用靠近服务需求的计算资源进行数据处理,因此时效性更高。

2.位置感知精确

雾计算主要使用边缘网络中的设备,由于网络边缘分布范围较广,节点数量庞大,密度较高,使得设备的位置信息通过移动终端可以精确定位,位置感知更加灵敏、快速、精确。

3.地理分布广泛

雾计算具有辽阔的地理分布,带有大量网络节点的传感器分布在网络边缘设备中,这与云计算形成强烈对比。如果某一区域的服务器发生异常,用户可以快速转移到临近区域。

4.移动性高

雾计算支持很高的移动性,使网络边缘设备之间可以直接通信,且通信信号不必上传云端或通过基站绕走一圈,减少信息传输距离。

雾计算与云计算的区别

雾计算和云计算具体有什么区别呢?打个比方,云计算是把所有东西都往“云”里送,雾计算则是把数据往身边“雾气”里送,这种逻辑被称为“分散式云计算”。相比云计算要把所有数据集中运输到同一个中心,雾计算的模式是设置多个中心节点,即所谓的“雾节点”处理数据。

如果说云计算是现在时,那么雾计算就是将来时。云计算是对海量的全局物联网数据实施集中式、系统性的全面分析和理解。相较于云计算,雾计算能对有限的本地物联网数据实施分布式和实时性的智能处理决策,其主要优势是服务响应时间更短、本地化计算能力更强、数据传输负载更少、分散式服务架构更安全以及分析、决策和控制机制更快更精准。两种计算技术各有所长,互为补充,协作共赢。

雾计算的应用

雾计算在物联网领域的应用

物联网正在不断快速发展的同时也在面临不少的挑战,雾计算在物联网领域的应用可以更好地应对这些棘手的难题,提供云计算和智能设备本身无法媲美的解决方案:

利用雾计算为数字化、信息化风场的建成,打造强劲引擎

技术人员确定传感器安装测点

2021年,国家能源集团全场景AI技术赋能智慧风电场,在普通的云计算模型基础上利用边缘计算、雾计算,进而极大的提升处理效率,减轻云端负荷,使网络延时变得不再成为问题,能够更及时地做出最优决策。

Windows 10中的雾计算

Windows 10的重启管理器就是应用雾计算的典型案例之一。在自动下载更新后,Windows 10系统可以自主学习用户使用模式,进而计算出最合适的重启系统和安装更新的时间。

雾计算,正走向战场

在带宽有限或战场受限的条件下,“雾计算”可实现资源占用最小化并提高安全性,使得指挥官可优先考虑可用带宽的分配,并允许他们选择何时发送大量信息,从而解决了处在网络边缘的作战人员难以收到大量数据、无法对敏感数据及时做出响应的难题。另外,为保密起见,雾计算采用零信任模型,任何用户必须通过身份验证方可获取权限查看敏感信息。

雾计算变革医疗场景

癫痫眼镜可实时监测癫痫病情

“雾计算”改变了原来基于框架的运算方式,采用基于视觉的方式运用数据(DVS),通过计算机的深度学习,从而实现高效收集有效信息剔除无效数据。变革医疗场景,实现多日在家连续心电图监测、人体动态数据监测等。还能用轻便的眼镜试样监测器,取代笨重的脑电波监测器,实时捕捉异常脑电波,从而监控和捕捉癫痫病的发作。

雾计算的发展和挑战

云计算、大数据给人们生活带来的便利显而易见。同样,随着雾计算技术的不断发展成熟和普及应用,智能物联网将越来越便捷、越来越贴近人类社会的组织架构和决策机制,从而能用更自然和人们更熟悉的方式为每个人提供触手可及、无处不在的智能服务。

目前,雾计算安全的研究还刚刚起步,对于用户而言,在享受高速率、低延迟和响应时间的高质量服务的同时,还需要避免用户数据在传输过程中被窃听和盗用,因此,研究人员需要在分析雾计算系统特征的基础上,深入研究雾计算安全所涉及的关键技术,从节点安全、网络安全、数据安全等三个方面研究数据安全保护解决方案,针对不同的数据类型找到合适的加密算法,实现对雾计算中数据安全的保障。

专家观点

中国计算机行业协会秘书长 杜京哲

计算机体系架构软硬协同、集成化演进,云计算、雾计算、边缘计算等架构使得算力可以协同拓展、灵活部署,正在彻底解决“内存墙”、“功耗墙”等问题。

天津市科学技术发展战略研究院 李春成

新一代信息通讯与网络技术及产业。包括新一轮科技革命和产业变革的支撑性、基础性技术与产业,如5G/6G、VR/AR技术;物联网、车联网技术;区块链技术;大数据技术;云计算/边缘计算/雾计算、量子计算技术;量子通信技术等,这些技术通过人机融合的深度开发和应用,将极大提高人们学习知识、交流观点、传播思想的效率。

上海科技大学信息科学与技术学院教授 罗喜良

雾计算使得网元节点之间具备了广泛对等的互联互通和协同服务能力,可以弥补云计算在数据本地处理和实时服务方面的不足,从而有效地增强了网络资源和服务的灵活性、安全性、实时性和拓展性。

来 源:网信河北综合

编 辑:陈晓飞

原标题:《网信最前沿丨雾计算》