云計算不敷物聯網時代所需 “霧計算”應運而生
2017-09-18 14:45:37 來源：網絡整理 作者：IoTER 熱度:
廠房生產線導入工業物聯網應用，光是云端運算技術已不敷所需。法新社
隨著物聯網(IoT)時代來臨，工廠導入工業物聯網(IIoT)有助提升產線作業效率及提早偵測出設備可能出現的問題，為此可提供實時、穩定自動化的連網廠房需求大幅涌現，傳統云端系統建置恐已不敷需求，也讓比云端更進一階的霧計算(Fog Computing)導入產線，可望引領IIoT時代的霧計算需求時代來到。
云端運算已不敷IIoT所需
開放霧聯盟霧計算參考架構八大基礎要素
據Industrial-iot網站報導，會導致云端運算不敷IIoT導入所需主因，在于現今內建工業機器人、工業控制系統的廠房產線所產生的大量數據，如今都是以千兆字節(PB)為單位進行計算，導致傳統云端網絡不敷所需，因此基于廠房內部對實時性通訊流的需要，對霧計算需求便應運而生。
所謂霧計算屬于水平化基礎架構，將運算、通訊、控制及儲存分布在更接近于數據源處，以能夠顯著加速處理時間及降低網絡成本，但霧計算并非完全取代云端運算，而是對云端運算投資的強化，以提供工業物聯網導入制造業領域可創造更有效率、具成本效益及建設性的應用表現。
霧計算擴展了傳統以云端為基礎的運算模式，能夠動態響應網絡負載變化，部分人士將霧計算與“邊際運算”(Edge Computing)混為一談，不過兩者實際上仍有關鍵差異。如霧計算總是使用邊際運算，但邊際運算卻不總是需要霧計算的功能；霧計算包含云端運算，不過邊際運算的定義卻不屬于云端運算一環。
霧計算具備SCALE五大優勢
任何裝置若具備連網、運算以及儲存功能，就能夠成為一個霧計算的節點，因此如工業控制器、交換器、嵌入式服務器、路由器以及監視器等產品，均可被視為是霧計算節點之一。
2015年底由全球物聯網領導業者齊聚成立的“開放霧聯盟”(OpenFog Consortium)，也揭示名為“SCALE”的霧計算五大優勢，即安全(Security)、認知(Cognition)、靈活(Agility)、延遲(Latency)及效率(Efficiency)。
安全方面，多數以云端為基礎的安全服務在今日連網廠房中已不敷需求，霧計算透過分布式架構可處理這些IIoT的安全挑戰，廠房可保護霧計算節點采用相同的企業IT政策、控制及程序，透過霧計算節點可快速找出不尋常的活動，并可在無需中斷服務下減輕這些不尋常活動對系統形成的威脅及攻擊。
認知方面，霧計算架構能就透過哪個節點進行運算、儲存及控制功能做出最佳的決定，決策可透過裝置或鄰近的霧計算節點進行，而非只能透過傳輸數據至云端的方式供決策制定，因此如智慧傳感器便可自主做出決定，以及就制程進行評估，其他多款連網裝置也可取得決策信息以有助提高效能。
面對基礎架構與連網功能必須具靈活性的需要，以滿足廠房內建傳感器及系統的數據生成型態所需，鑒于霧計算透過有線與光學通訊及無線網絡運作，且同樣隸屬于這些廠房網絡環境中，這將讓霧計算相當適合基于有線SCADA系統、OPC-UA接口及Modbus等的工業元素運用，這些元素都能夠與霧計算節點相連結。
延遲則是霧計算最被廣為提及的一大優勢。許多工業控制系統需要在幾千分之一秒內的端對端延遲，但主流云端服務卻無法提供此一水平的延遲服務，這就讓霧計算應用具備導入優勢。
提升效率上，霧計算架構采沉浸式分散途徑，若某個網絡出現故障，將可立即轉換至其他整個網絡都可近用的霧計算資源，這有助創造管理的彈性及易于與現有物聯網環境做整合。
霧計算仰賴于裝置與系統間快速、受信任且安全的傳輸環境，在此情況下意謂霧計算需要基于開放標準的相互可操作性，開發此開放參考基礎架構則是開放霧聯盟的工作，包含新創企業、大學與工業巨擘等聯盟成員正合作欲確保一開放、相互可操作的基礎架構成形，以有助制造業為其智能工廠導入物運算解決方案。
責任編輯：靳玉鳳
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