9、物联网中节能的云和雾计算：技术与挑战

物联网中节能的云和雾计算：技术与挑战

1. 引言

云基础设施通过提供经济高效的数据共享解决方案，改变了信息和通信技术（ICT）市场。图像处理、数字分析以及增强和虚拟现实等，都是大数据和人工智能技术的例子。思科数据显示，2017年云存储流量占所有互联网流量的56%，预计到2022年，全球云存储流量将超过所有互联网流量的72%，呈现出进一步增长的态势。

随着数据量和处理需求的增加，需要新一代的按需处理部署和管理方式。学术界和企业提出了雾计算（FC），将云服务更贴近客户。同时，节能已成为构建可持续ICT系统的关键标准之一，预计到2025年，ICT市场将消耗全球20%的能源需求。虚拟化被认为是一种资源整合技术，可实现雾云的节能服务。

2. 雾计算架构

雾计算是一个允许终端用户计算机进行本地计算、分发和存储，而不依赖集中式数据中心的网络。该框架在物联网（IoT）等众多应用中得到越来越多的应用，其分层架构由以下三层组成：
- 终端层 ：靠近用户，包含传感器、手机、智能汽车、智能卡、阅读器等物联网产品。这些设备通常分布在全球各地，负责感知物理对象或事件的属性数据，并将其传输到雾层进行计算和存储。
- 雾层 ：位于网络边缘，由包含路由器、网关和交换机的雾节点组成。可用于对延迟敏感的应用和实时计算，节点通过IP核心网络连接到数据中心，与云进行交互和协作，以获得更高效的处理和存储能力。
- 云层 ：由多个存储设备组成，具有强大的计算和存储设施，可进行广泛的计算和分析，以及大量数据的长期存储。与标准云计算架构不同，并非所有计算和检索操作