12、物联网、雾计算与工业4.0智能网络

物联网、雾计算与工业4.0智能网络

1. 物联网与雾计算的定义和分界

物联网（IoT）这一概念表明，基于IP网络的设备（如笔记本电脑、平板电脑、智能手机）正逐渐被“智能物体”所取代。物联网的目的并非成为人类关注的焦点，而是要直接协助人类开展活动。小型嵌入式控制器旨在支持人们的日常活动，且不会分散甚至吸引人们的注意力。

例如，所谓的“可穿戴设备”会直接融入衣物中。在“智能家居”里，嵌入式设备配备了如蓝牙、RFID、6LoWPAN等不同的传感器。物联网也是需要实时处理的应用（如工业自动化、运输、视频流等）的理想解决方案。

据全球最大的IT咨询公司之一高德纳公司预测，到2025年，物联网将连接约250亿台设备。然而，即便在物联网发展的初期阶段，由于数据量巨大（可参考“大数据”问题），众多联网设备仍在云数据管道方面展开竞争。

换句话说，无数节能的小节点相互连接，形成了一个“模糊”的基础设施。根据现有的服务构建策略，多个设备几乎永久性地连接到云，并且越来越多的设备正在向云端迁移。这种迁移引发了数据速率不足和处理延迟增加的新问题，而雾计算正是在这一背景下应运而生。“雾计算”这一术语最初由思科提出，它主要充当物联网连接设备、智能节点与远程数据中心（云）之间的桥梁。对于必须在大数据中心和云里检索和处理的海量数据，小型智能控制器和网关会在其附近进行处理，通过这些低能耗的活跃设备对数据进行高效预处理。

2. “雾 - 云”合作

“雾计算”将云计算范式扩展到智能网络节点（基于无线网络边缘的微控制器），从而催生了各种新的应用、程序和服务。雾计算解决方案具有以下特点：
- 低延迟、位置感知（节点快速重新激活）
- 广泛的地