文|創(chuàng)瞰巴黎 Sirine Azouaoui

編輯|Meister Xia

導(dǎo)讀

云計(jì)算在存儲(chǔ)和傳輸數(shù)據(jù)方面提供了很大的靈活性，開發(fā)各類日常應(yīng)用程序時(shí)，首選云計(jì)算技術(shù)。如今，霧計(jì)算越來越受開發(fā)者的歡迎。那么，什么是霧計(jì)算？它和云計(jì)算有何不同？霧計(jì)算具有哪些特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)？在哪些領(lǐng)域和場景可以應(yīng)用霧計(jì)算技術(shù)？

一覽：

• 霧計(jì)算是一種去中心化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架模式，由在地理上分散、靠近用戶的多臺(tái)小型計(jì)算機(jī)組成。
• 該技術(shù)正在全面開發(fā)中，相比讓數(shù)據(jù)往返千里之外的云數(shù)據(jù)中心，霧計(jì)算的傳輸時(shí)間更低。
• 霧計(jì)算已經(jīng)在工業(yè)中使用，在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、旅游等許多領(lǐng)域也頗有前景。
• 霧計(jì)算能提供更高的速度和效率，對(duì)于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、視頻游戲等需要交互的應(yīng)用程序非常有用。
• 霧計(jì)算開發(fā)的目的并不是取代云計(jì)算，而是克服云計(jì)算的一些局限性，如高能消耗、存儲(chǔ)飽和、響應(yīng)時(shí)間延遲等。

無論是發(fā)送電子郵件、在YouTube上看視頻、組織視頻會(huì)議或玩在線游戲，都需要大量的數(shù)據(jù)流往返于位于數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器。開發(fā)日常使用的各類互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序，云計(jì)算是首選的遠(yuǎn)程處理和存儲(chǔ)系統(tǒng)。但如今，霧計(jì)算——去中心化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模式構(gòu)架越來越受歡迎。根據(jù)全球市場研究和咨詢公司Future Market Insights的數(shù)據(jù)，到2032年，全球霧計(jì)算市場預(yù)計(jì)將達(dá)到22億美元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于2022年的1.966億美元。

01 縮短數(shù)據(jù)傳輸旅程

什么是霧計(jì)算？法國雷恩大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)教授Guillaume Pierre目前正在研究這項(xiàng)技術(shù)，他介紹：“這是一種高度去中心化的云計(jì)算，其計(jì)算單元小，地理位置分散，離數(shù)據(jù)源更近，也離用戶更近?！痹朴?jì)算的用戶數(shù)據(jù)通常要往返于千里之外，位于另一個(gè)國家或大陸的數(shù)據(jù)中心，因此消耗大量能源。而霧計(jì)算能縮短數(shù)據(jù)流動(dòng)的距離。Pierre同時(shí)還在研發(fā)Raspberry Pi，一種用于計(jì)算機(jī)編程教學(xué)的小型機(jī)器，只有信用卡大小。

因此，霧計(jì)算構(gòu)架能突破云計(jì)算的某些限制。然而，Pierre指出，霧計(jì)算不會(huì)取代云計(jì)算：“霧計(jì)算更像是云計(jì)算向新領(lǐng)域、新類型需求的延伸。”它的主要目的是提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群托?。因此，?dāng)所使用的應(yīng)用程序（如增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)或視頻游戲）需要盡可能低的響應(yīng)時(shí)間時(shí)，霧計(jì)算會(huì)特別有用。

“霧計(jì)算是云計(jì)算向新領(lǐng)域、新類型需求的延伸。”

Pierre說：“當(dāng)應(yīng)用程序?qū)憫?yīng)時(shí)間要求苛刻時(shí)，用戶等待的時(shí)間太長會(huì)影響交互性，使得程序功能不佳或根本沒辦法用。”例如，對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的游戲，專家表示如果移動(dòng)和顯示更新之間的時(shí)間有超過20毫秒的延遲，屏幕上的物體就會(huì)看起來不穩(wěn)定，讓玩家感到暈眩?！办F計(jì)算可以減少用戶和游戲之間的延遲?！?/p>

02 萬物互聯(lián)的優(yōu)勢(shì)

霧計(jì)算的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。智能手機(jī)、平板電腦、汽車或智能電視等互聯(lián)設(shè)備如今已經(jīng)無處不在。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)研究、城市規(guī)劃和安全等許多領(lǐng)域也是如此。聯(lián)網(wǎng)的溫度傳感器、攝像頭、能量計(jì)量表等設(shè)備都在不斷地產(chǎn)生著數(shù)據(jù)。Pierre解釋道：“假設(shè)我們與洪水觀測(cè)專家合作，數(shù)據(jù)就地處理能力就會(huì)非常有用，能讓我們針對(duì)具體情況進(jìn)行實(shí)時(shí)編程，改變測(cè)量頻率或選擇適合的應(yīng)對(duì)方案等?！?/p>

霧計(jì)算能否解決數(shù)據(jù)中心帶來的環(huán)境問題？Pierre認(rèn)為答案尚不清楚。現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心耗能雖龐大，但其能效已經(jīng)過充分的優(yōu)化。霧計(jì)算的技術(shù)仍在開發(fā)中?！叭绻F計(jì)算不能實(shí)現(xiàn)同樣水平的能效優(yōu)化，可能會(huì)消耗更多的能量。不過由于霧計(jì)算使用的都是分散的小型計(jì)算機(jī)，所以更容易由可再生能源供能，比如太陽能電池板，這將大大減少對(duì)生態(tài)的影響?！?/p>

人類大規(guī)模使用數(shù)字技術(shù)，除了對(duì)環(huán)境有害，還有可能導(dǎo)致存儲(chǔ)危機(jī)。據(jù)英國阿斯頓大學(xué)的研究人員說，根據(jù)2022年12月發(fā)表的研究結(jié)果，未來三年全球數(shù)據(jù)量將增加300%，屆時(shí)云計(jì)算即將達(dá)到飽和點(diǎn)。Pierre表示：“基于較小單元組織存儲(chǔ)系統(tǒng)有望解決這個(gè)問題，特別是物聯(lián)網(wǎng)——數(shù)據(jù)從一開始就已經(jīng)是分散的狀態(tài)?！?/p>

03 走向技術(shù)的大眾化？

目前，霧計(jì)算與云計(jì)算相比優(yōu)劣勢(shì)參半，不過霧計(jì)算研究已經(jīng)取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。Pierre目前是歐洲FogGuru博士課題組的負(fù)責(zé)人。該課題組的八名博士生與西班牙巴倫西亞市合作，研究水資源消耗問題，該市位于半沙漠地區(qū)，水資源缺乏。15年來，該市一直在推廣智能水表（類似于Enedis公司的Linky）的部署。課題組基于霧計(jì)算開發(fā)了一個(gè)可快速處理水表數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序，以便在漏水時(shí)更及時(shí)地響應(yīng)。此前，響應(yīng)時(shí)間在三到六天左右。有了霧計(jì)算，數(shù)據(jù)傳輸更加頻繁和高效，響應(yīng)時(shí)間減少到只需要幾個(gè)小時(shí)，從而避免了水資源的浪費(fèi)。

霧計(jì)算在許多其他行業(yè)中的應(yīng)用也已起步。電話運(yùn)營商，博物館、旅游局等機(jī)構(gòu)都對(duì)這項(xiàng)技術(shù)顯示出濃厚的興趣，將其視為一種提供流暢、快速的動(dòng)畫和模擬的方式。霧計(jì)算的潛在用途多種多樣：科學(xué)數(shù)據(jù)處理、電子游戲、工業(yè)流程可視化、餐廳客流量提升、醫(yī)學(xué)分析、城市游覽或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)展覽等。

那么，這項(xiàng)技術(shù)的大規(guī)模開發(fā)還需要什么呢？“現(xiàn)在缺的是通用系統(tǒng)，一個(gè)所有人都能互不干擾地部署應(yīng)用程序的‘霧端’。規(guī)模化需要時(shí)間，因?yàn)橄嚓P(guān)的應(yīng)用程序部署和平臺(tái)管理技術(shù)有待開發(fā)——這正是我們正在研究的。我們希望在十年內(nèi)讓這些技術(shù)問世。雖然屆時(shí)還無法提供給個(gè)人用戶，但企業(yè)用戶肯定能支持?！?/p>