物 聯網 (IoT) 的快速發展正在顯露其初期的壓力。互連設備以及設備產生資料的迅速增長給無線網路造成負擔，耗費企業雲處理和儲存成本，並暴露出關鍵基礎設施即時分析能力的不足。為克服這些挑戰，物聯網行業各大廠商開始支援分散式運算、存儲和分析系統架構模型，通常稱為“霧計算”。
® 物聯網解決方案聯盟成員公司在為霧計算提供物聯網軟體、元件和系統中起到的作用。
Figure 1: 此 Intel 系統架構規範為端到端物聯網分散式分析提供指導。
物聯網發展過程中無法回避之痛
市場研究公司 IDC 預計，到 2020 年物聯網將容納超過 500 億 台 IP 聯網設備和 2120 億 個感測器。隨著 5G 實施為遠端連接帶來更大頻寬和更低延遲，增長速度將進一步 加快。
每個設備連接帶來更多資料。一份 Cisco 關於萬聯網 (Internet of Everything) 的演示文稿稱，2014 年 全球每天產生的資料總量超過 2 艾 位元組 (EB) – 足以裝滿 500,000 個 4 太 位元組 (TB) 的硬碟。援引的資料來源展示了資料累積速度：
每天美國 4600 萬個智慧型儀器表的 11 億資料點
每天一台包裝貨物製造機器 130 億個資料樣本
一台商務班機飛行過程中，每 30 分鐘產生 10 太位元組 (TB) 資料
在如此多的資料量衝擊下，IDC 預計三年內 50% 的 IT 網路將從容量過剩變為容量受限。近 10% 的網站將不堪負荷。
更快處理快速資料
推動霧計算興趣的另一個重要要素在於需要處理“快速資料”（即需要即時分析的資料）。對於使用物聯網控制器進行精密操作和控制回應的工廠，需要快速反應的物聯網回路以避免出現高成本的錯誤和浪費。智慧電網故障檢測、隔離和恢復應用需要即時回應以避免電力中斷。汽車適應性巡航控制系統需要在毫秒之間調整車距。
重要性較低的資料也需要快速結果。考慮具備人臉識別功能的大門。要令建築租戶滿意，必須能夠近即時操作。
霧計算如何起到幫助作用
霧計算使計算、通訊、控制、存儲和服務更靠近邊緣設備和系統。在執行任務的邊緣到雲端空間中實施後，允許在本地即時或近即時作出操作決策（往往以自治方式）。
霧計算邊緣分析和篩選支援有選擇地傳輸資料，這對許多應用來說是一個智慧策略。例如，溫度感測器不再每秒向雲端傳輸資料，霧計算支援僅轉發與業務資訊有關的匯總和異常資料。這樣可以減少網路流量和雲端成本。
2015 年 11 月，多家物聯網領導者 – Intel、ARM、 Cisco、Dell、Microsoft 和 Princeton University Edge Laboratory – 成立 OpenFog Consortium（開放霧聯盟）以加快霧技術的部署。Intel 為與 Intel® 系統架構規範 (SAS) 一致並完全相容的分散式分析的實施提供了方向。
Intel® 系統架構規範
Intel SAS 提供將幾乎任何類型設備連接雲端的指導，無論是否具備本地 Internet 連接功能。開發人員可以利用該規範開發和部署物聯網解決方案，透過分析基礎設施、無縫資料分析與設備控制、自動設備發現與配置以及世界級安全性提供價值。
Intel SAS 包括兩個 Intel® 物聯網平台參考架構（圖 2）：
Intel® IoT Platform Reference Architecture for Connecting the Unconnected（用於連接未聯網設備的 Intel® 物聯網平台參考架構）– 此架構指導使用物聯網閘道連接缺乏集成智慧、安全性和 Internet 連接功能的傳統設備。
Intel® IoT Platform Reference Architecture for Smart and Connected Things（用於智慧互連設備的 Intel® 物聯網平台參考架構） – 此架構關注連接智慧設備，以及即時閉環控制設備與雲端共用的資料。
兩種參考架構都支援邊緣分析、標準一致化和直接連接雲端控制，為端點設備帶來智慧。使用這些參考架構的開發人員可以建立結構，分析最有助於提高效率、改善客戶體驗和決策的資料。
Figure 2: Intel® 系統架構規範包括兩個 Intel® 物聯網參考架構，幫助隨時間提高智慧和物聯網價值。
連接未聯網設備
Intel IoT Platform Reference Architecture for Connecting the Unconnected 透過基於 Intel® 物聯網閘道技術的物聯網閘道解決方案解決分散式分析。該技術可連接最初未設計安全性、智慧或 Internet 連接功能的端點設備。基於該技術的閘道上執行的應用程式分析、標準化並確保資料安全。它們還確定傳送至雲端的資料量和資料類型，以及哪些資料需要立刻本地操作。
基於 Intel 物聯網閘道技術的解決方案支援霧吸收大量資料並將邊緣資料轉化為直接價值，從而強化整個物聯網基礎設施（圖 3，第 6 頁 ）。憑藉豐富的可供選擇的 Intel® 處理器，閘道提供可縮放性能，支援所有分析、篩選和資料分析任務。
Figure 3: 在霧計算中，Intel® 物聯網平台的資料層在設備、網路和雲端的分析與控制分佈中起到重要作用。
提供可管理性
Intel 物聯網平台參考架構透過 Device Cloud 提供管理層。此設備管理平台允許自動發現和配置端點設備，降低建立和佈置大規模設備部署的複雜性。每個託管設備具有一個管理代理，負責執行管理任務和與雲平台通訊。Device Cloud 甚至可以透過閘道管理缺乏直接雲連接的設備。
確保端到端安全性
如果沒有足夠的安全性，物聯網增長將受到訴訟和社會阻力的阻撓。對於端到端保護，Intel 物聯網平台參考架構提供遍及端點設備、網路和雲端的世界級安全性。
Intel 安全軟體夥伴 McAfee 提供綜合安全軟體元件，說明開發人員為每個物聯網層提供可交互操作、可縮放安全解決方案。例如，McAfee Integrity Control* 在邊緣設備執行監視、管理和嚴格安全性原則實施。McAfee Embedded Control* 安全技術將 Intel® 處理器基於關鍵硬體的安全性與作業系統及應用程式軟體安全性緊密集成，保護移動或靜止資料。McAfee ePolicy Orchestrator* 幫助進行自動化安全性原則控制，並簡化合規性報告。
Intel® 處理器集成的基於硬體的安全功能提供另一層面的安全。這些經認可的解決方案包括 Intel® vPro™ 技術、Intel® Trusted Execution Technology (Intel® TXT)、Intel® Advanced Encryption Standard New Instructions (Intel® AES-NI)、Intel® OS Guard、Intel® Software Guard Extensions、Intel® Trusted Platform Module (TPM) 和 Intel® Platform Protection Technology 以及 Boot Guard 和 BIOS Guard。
現有霧計算
企業應用程式軟體領導廠商 SAP 將 Intel 物聯網平台參考架構作為即時分析解決方案的藍圖，用於生成業務工作流和監測遠端石油天然氣開採平台的員工安全（圖 5）。解決方案的霧層使用 Intel® 處理器支援的智慧設備，將資料傳輸至基於 Intel 物聯網閘道技術的網路和閘道。這些閘道執行 SAP 的即時分析和 Intel 資料管理解決方案。
SAP* Streaming Lite 技術將複雜事件處理功能放在邊緣設備。閘道上的應用程式伺服器提供資料視覺化和瀏覽器介面。SAP* Remote Data Sync 軟體確保在慢速或間歇廣域網路 (WAN) 連結上與 SAP HANA* Cloud Platform 同步資料，實現基於雲的報告和後端 SAP 集成。
Figure 5: Intel 物聯網平台為 SAP 即時分析解決方案提供藍圖，生成業務工作流管理和監測遠端石油天然氣開採平台的員工安全。
SAP 解決方案支援快速回應機械故障或事故。例如，可穿戴感測器可以提醒員工存在危險氣體。即時提醒還可出現在主管的計算設備上，儀錶板應用程式為開採平台的其他員工提供氣體水準和生物特徵資料。其他可穿戴感測器可以告訴主管是否有員工受傷和靜止不動。
救援受傷的員工後，事件相關資料可以透過 SAP HANA Cloud Platform 傳輸至雲端進行趨勢分析。透過與其他鑽井平台上的類似事件進行比較，經理可以發現其中的規律，更好地瞭解事件原因，並制定解決方案。
該解決方案使用的相同元件 – 感測器、閘道、本地和雲端分析 – 可以採用許多其他方式使用。例如，溫度和壓力資料可以即時提醒維護人員指示即將發生故障的變化，說明延長敏感機械的執行時間。事件資料可以稍後在雲端分析，提示預防性維護策略。
霧打造者
Intel 打造霧計算的工作得到 500 多 家聯盟成員公司的支援。作為全球最受認可和信任的技術體系的一份子，這些公司提供對打造物聯網基礎設施至關重要的可縮放硬體和軟體解決方案。透過開放標準和平台，Inter 和聯盟為開發人員提供多種具有競爭力的解決方案，透過 Intel SAS 實現物聯網遠景。
在霧中看得更清楚
隨著架構從傳統封閉系統和純雲模型發展，霧計算正在解決物聯網發展過程中遇到的許多障礙。霧計算可以顯著節約網路和雲成本，在更接近源設備的位置執行關鍵資料分析，從而加快回應時間。透過 Intel SAS 及其兩個物聯網參考架構，Intel 與聯盟成員及其他公司合作，幫助整個行業支持霧計算並發揮其優勢。
有關 Intel® 物聯網解決方案聯盟的更多資訊， 請參見 intel.com/iotsolutionsalliance-sd
有關用安全可縮放物聯網解決方案實現 物聯網和分散式分析的更多資訊，請存取 intel.com/embedded-iot
從模組化元件到市場支援的系統，Intel 和 500+ Intel 物聯網解決方案聯盟全球夥伴公司提供可加速智慧設備部署與端到端分析的可縮放交互操作解決方案。聯盟成員與 Intel 以及彼此之間密切的合作確保其採用最新物聯網 (IoT) 技術進行創新，幫助開發人員提供最先入市的解決方案，為客戶創造價值。