自从“云计算”与其分支“边缘计算”和“雾计算”推出以来，这三者之间的差异甚至让许多专业人士都感到困惑。但是当涉及到一般消费者、IT 开发人员、数据分析师和企业网络时，选择一个或多个这样的计算平台可以获得明显的优势。这些计算将为不同的环境和场合提供不同的功能，即使它们彼此相辅相成。
以下是对这三个层次的计算类別的概述，以及每个计算层次的实际应用情况。如上所述，术语“云”“边缘”和“雾”代表三层计算：
- 云计算层:工业大数据、业务逻辑和分析数据库以及数据存储。
- 雾计算层:本地网络资产、微型数据中心。
- 边缘计算层:工业 PC、特定于流程的应用以及自治设备上的实时数据处理。
将它们视为层,在视觉上是有帮助的，因为每一层都建立在前一层的基础功能之上，并且每一层都提供更接近数据源的智能分析。那么来源来自哪里？在制造业中,它可能是一个带有网络连接的生产设备的车间和工厂。在 IT 环境中，可操作数据的来源可能包括企业路由器和员工终端。
雾计算的实际应用
那么什么是雾计算呢？雾计算可以有效地分散计算和分析能力。它位于本地设备和移动设备之间，换句话说,它们是具有有限的处理能力和存储设备，并提供了一种筛选来自物联网组件信息流的方法。
无人驾驶汽车在城市街区的导航，可以让人们得到雾计算的最初印象。如果车辆、传感器和控制器是城市智能交通系统的“边缘层”，这意味着就要进行边缘计算——那么就需要构建和运营微型数据中心，那么很可能采用微型数据中心和网状路由器以及服务器作为“雾计算层”。雾计算并不像边缘计算那样分散，但它确实进一步减少了通过网络或向上传输到云计算层的数据量。它有助于边缘层中“节点”之间的通信和协作。在上面的示例中，节点是无人驾驶汽车。
那么，有哪些工业用途的应用呢？与业务相关的一个例子是自动库存系统，它位于供应链中的多个仓库和工厂之间。在这里,雾计算层可以用于“检查和平衡”多个位置的材料、设备和供应水平，并自动触发重新订单。
雾计算代表了一个重要的中间步骤，它控制着运营数据通过组织的设备和局域网以及决策者（或最终是工业级云数 据服务)的移动量和类型。通过这种方式，雾计算可以帮助减少带宽使用，甚至减缓企业进行昂贵升级的需求，以及帮助企业保持 IT 基础设施平稳运行。“智能计量”是应用于电网的一个例子。“智能计量”是指本地数据中心与发电厂和变压器一起部署，以收集和传输有关当地电网的信息。通过雾计算以这种方式控制的“智能电网”在限制停电影响方面更具弹性，并使工程师在问题突现时更容易查明。
边缘计算的实际应用
随着从云计算层发展到雾计算，并最终到边缘计算的每一步,“智能设备”是一种更接近数据源进行信息处理的设备。因此，通过边缘计算,可以在局域网上的单个机器、工作站和移动设备上进行智能分析。它就像工厂中的自动化控制器;智能设备操作机器，标记维护项目，以及向云计算和企业决策者“向上”分流传人数据。工业数据科学家收到来自雾计算层或云计算即服务层的数据，可以深入了解当前运营状态，并有助于产生更好的预测。
以下是有关如何利用边缘计算的三个示例：
1.测试大型设备需要灵活的数据流，通常详细说明许多关键部件的性能。设备测试设施中的“边缘层”可能包括无线温度计、振动传感器和其他仪表。
2.依据前文可以推断,智能的交通管理将很快成为常态。有关交通模式的分析和情报将在本地、自动驾驶车辆以及交叉路口和交通管理协议中使用固定传感器进行。在这种情况下,边缘计算看起来像一种“连接网络”,它允许每个相关设备通过有意义的、可操作的实时数据来支持其他设备。
3.更加智能的工厂是工业用边缘计算最明显的应用之一。通过将边缘节点与雾计算相结合，工厂内的许多系统可以实现自动化，其中包括生产设备、环境控制、压缩空气系统、 冷却剂循环、电力和其他电源等。
雾计算和边缘计算为消费者、企业、数据科学家和 IT 架构师创造了大量全新的工具，以实现卓越的效果。人们可能已经注意到在某种程度上略胜于一般的云计算。让我们重新回到计算层次的顶层，简要回顾一下云计算的最新发展，以及它帮助创建的机会和新的专业。
云计算是什么
当人们谈论云计算时，往往带着一种神秘感或混乱感，但它真正指的是现在的互联网连接。考虑一下之前经历过的事 物。工厂、商业场所或消费者设备曾经是一个完全孤立的孤岛。它可能包含有用的数据，但是在云连接变得更容易访问之前，从这些孤立的系统中提取数据是一项艰巨的任务。如今的创业公司层出不穷，互联网无处不在，连接触手可及，年轻一代可能对云计算的早期发展没有太多的印象。然 而,在短短几年内，在工业和商业方面，访问基于云计算的连接工具彻底改变了游戏规则。
现在，即使是预算有限的企业也可以访问服务器和进行基于云计算的分析,这些分析可以集中计算能力，并使其业务的许多部分保持联系。有些人甚至声称云计算已经在商业中占据了一席之地，创业公司可以在没有大量资金的情况下更快速、更无缝地扩展，并且更有效地竞争，提供更多时间扩展以及实现基础设施多样化。
满足各种需求的计算层
IT 基础设施技术的多样化导致了云计算层得到广泛应用。其结果是为各行业专业人士和企业带来了新的机遇，更不用说为数据科学家、IT 专家和分析专家等提供广泛的学科选择和工作保障。企业运营业务是自己构建（或租赁）通用云计算基础设施，还是选择使用雾计算和边缘计算等更专业的工具？这取决于企业的需求和发展，而企业采用这些计算工具可以获得竞争优势。
作者：林小新，文章首发于《计算机与网络》。