隨著物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 繼續(xù)快速增長(zhǎng)，不乏夸大的期望。承諾簡(jiǎn)化物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的開發(fā)、部署和管理的平臺(tái)現(xiàn)在有數(shù)百個(gè)。您可能會(huì)認(rèn)為您所要做的就是從您最信任的供應(yīng)商那里選擇一個(gè)您最喜歡的平臺(tái)，然后構(gòu)建您的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。好吧，故事沒那么簡(jiǎn)單。

實(shí)際上，幾乎所有可用的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)都旨在僅支持以云為中心的架構(gòu)。這些平臺(tái)將“智能”集中在云中，并需要從邊緣傳輸數(shù)據(jù)才能對(duì)其進(jìn)行任何有用的操作?？紤]到這種以云為中心的模式在 IT 中（以及在車隊(duì)管理等一些物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序中）的成功，您可能想知道——有什么大不了的？

簡(jiǎn)而言之，以云為中心的架構(gòu)不適用于一大類物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序。最值得注意的是，以云為中心的架構(gòu)在支持工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) （IIoT） 系統(tǒng)方面存在不足，并且難以應(yīng)對(duì)要求更高的消費(fèi)者物聯(lián)網(wǎng) （CIoT） 應(yīng)用程序。

最可怕的是，隨著預(yù)計(jì)連接的事物數(shù)量的增加，情況只會(huì)變得更糟。但問題超出了絕對(duì)數(shù)量。有一些更根本的限制以云為中心的架構(gòu)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的適用性。讓我們一一介紹。

以云為中心的架構(gòu)假設(shè)從事物到云存在足夠的連接性。這對(duì)于從邊緣收集數(shù)據(jù)以及將洞察力或控制行動(dòng)從云端推送到邊緣是必要的。然而，對(duì)于一些 IoT/IIoT 應(yīng)用，例如智能自主消費(fèi)和農(nóng)用車輛，連接性很難得到保證。可以想象，在大都市地區(qū)，連通性可能是理所當(dāng)然的，但在農(nóng)村地區(qū)則不然。

以云為中心的計(jì)算假設(shè)存在足夠的帶寬來將數(shù)據(jù)從邊緣攝取到數(shù)據(jù)中心。這里的挑戰(zhàn)是幾個(gè) IIoT 應(yīng)用程序產(chǎn)生了難以置信的數(shù)據(jù)量。例如，一家工廠每天可以輕松生產(chǎn) 1 TB 的數(shù)據(jù)。而這些數(shù)字只會(huì)隨著工廠的持續(xù)數(shù)字化而增長(zhǎng)。

讓我們假設(shè)連接和帶寬問題已經(jīng)解決?，F(xiàn)在都好嗎？沒有。仍有一大類 IIoT 系統(tǒng)將數(shù)據(jù)發(fā)送到云端、做出決策并最終將數(shù)據(jù)發(fā)送到邊緣以對(duì)這些決策采取行動(dòng)所需的延遲可能與底層系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)完全不兼容。IT 和 IoT/IIoT 之間的一個(gè)關(guān)鍵區(qū)別在于后者處理物理實(shí)體。因此，反應(yīng)時(shí)間不能是任意的；它必須與應(yīng)用程序交互的物理實(shí)體或過程的動(dòng)態(tài)相兼容。未能以適當(dāng)?shù)难舆t做出反應(yīng)可能導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定、基礎(chǔ)設(shè)施損壞，甚至使人類操作員處于危險(xiǎn)之中。

在智能手機(jī)和非常便宜的數(shù)據(jù)計(jì)劃時(shí)代，大多數(shù)人認(rèn)為連接成本可以忽略不計(jì)。由于帶寬要求或連接點(diǎn)，IIoT 的現(xiàn)實(shí)情況大不相同。在消費(fèi)者應(yīng)用程序中，個(gè)人（消費(fèi)者）為連接付費(fèi)。在大多數(shù) IoT/IIoT 應(yīng)用中，例如智能電網(wǎng)，由運(yùn)營(yíng)商買單。因此，通常會(huì)仔細(xì)考慮成本，因?yàn)樗鼤?huì)影響 OPEX，從而影響運(yùn)營(yíng)成本和利潤(rùn)。

最后，即使假設(shè)上述所有問題都已得到解決，一大類 IIoT 應(yīng)用程序也不舒服，或者由于法規(guī)的原因無(wú)法將其數(shù)據(jù)推送到云端。

總之，除非你能保證你的應(yīng)用程序的連接性、帶寬、延遲、成本和安全要求與以云為中心的架構(gòu)兼容，否則你需要一個(gè)不同的范式，市場(chǎng)上 99.9% 的 IoT 平臺(tái)都是沒有多大用處。

霧計(jì)算正在成為解決以云為中心的架構(gòu)帶來的連接性、帶寬、延遲、成本和安全挑戰(zhàn)的主要范例。霧計(jì)算背后的主要思想是提供靠近事物的彈性計(jì)算、存儲(chǔ)和通信，這樣數(shù)據(jù)就不需要一直發(fā)送到云端，或者至少不需要所有數(shù)據(jù)，也不需要一直發(fā)送。基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)是為了處理網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng) （CPS） 而不是 IT 系統(tǒng)。換句話說，基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)考慮了與物理世界的交互在延遲、確定性、負(fù)載平衡和容錯(cuò)方面施加的限制。

審核編輯：郭婷