技術簡介

根據Frost & Sullivan預測， 2025年全球將有約50 Billion連網設備，包括：穿戴裝置、智慧家庭、智慧交通、智慧工廠、智慧能源與智慧城市等物聯網之應用產生，而物聯網裝置所收集到之巨量數據，使得傳統的雲運算已無法滿足現今的需求，最新的邊緣運算架構應運而生。另一個催生邊緣運算的原因是，傳統的雲運算不在能滿足一些超低延遲的新興應用，例如擴增實境（AR）及虛擬實境（VR）、車聯網和智慧工廠IIOT4.0等，因為這類型的新應用，對於網路頻寬和延遲要求極高，前兩個應用的頻寬需求高達G bits/sec，而全部四個應用的網路傳輸的延遲時間都必須小於10毫秒，否則無法滿足用戶服務的品質需求。

由經濟部技術處支持、工研院技術團隊開發智慧邊緣運算技術，將未來的雲端運算架構分三層，最上層是傳統的中央雲（Central Cloud），中間層的行動邊緣雲（Mobile Edge Cloud），以及距離使用者最近的霧運算裝置（Fog Computing Device）組成的雲。此三層雲架構的分布範圍將由大到小，來滿足不同用戶端的雲服務使用需求，例如屬於低延遲需求的服務，未來可以先緩衝在行動邊緣雲和地面雲來處理，並由中央雲負責做為後勤支援，只有少數情況下才全權由中央雲接手，例如，網路延遲容忍度較高、大資料庫需求或是用於網頁的網路服務。

目前完成之霧運算技術有：寬頻多跳無線中繼網路技術、霧運算軟體平台、分散式負載平衡運算、遠端控制管理軟體等多項技術，構建了智慧霧運算應用平台，可讓受限計算儲存資源限制的行動終端，透過結合邊緣霧運算，來實現超低延遲、低成本靈活佈建、安全高效能的多元創新服務。

技術特色

• 結合寬頻無線中繼網路與自動連線軟體模組，可快速佈建 ，且大幅節省有線骨幹網路建置與維運成本
• 具備網邊緣霧運算能力，本身就具有資料收集、運算、儲存與提供服務的功能，不需傳回後端資料中心
• 以分散式協作/網路封包傳輸控管，將大的運算負載分割交由相鄰霧裝置一同分攤，來提昇運算、傳輸、分析效能，可顯著加速處理效率降低延遲，提供即時順暢的使用經驗
• 提供虛擬化技術的遠端映像檔(image)/容器 (Container with Docker/LXD)虛擬技術管理
• 利用Blockchain技術設計分散式高安全性D2D中繼分散式認證與安全加密機制

技術規格

應用範圍

環安監控霧運算、智慧溫室霧運算、AR/VR導覽霧運算、智慧工廠霧運算、無人載具霧運算、智慧展場。

連絡窗口

林禹珍/ IoT暨IC技術與應用推廣部(C300)
電話：03-591-5780
Email：Alexa.Lin@itri.org.tw
https://www.itri.org.tw/
工研院資訊與通訊研究所