Fog Computing uitgelegd: brug tussen cloud en edge voor snellere, slimme data

Voordat we fog computing uitleggen, moeten we ervoor zorgen dat we een solid begrip hebben van cloud computing, een concept dat een gemeenschappelijke term in ons vocabulaire is geworden.

Cloud computing verwijst naar toegang tot "on-demand" rekenbronnen, rekencapaciteit en data-opslag zonder de noodzaak voor on-premise hardware of actief beheer door de gebruiker. Figuur 1 hieronder toont een heel generieke architectuurweergave van hoe multi-site bedrijven een industriële cloud-oplossing implementeren.

Figuur 1: cloud computing architectuur. Met dank aan de auteur.

Binnen een cloud-architectuur zijn verschillende adoptie-modellen erg populair geworden – de meest opvallende zijn infrastructure-as-a-service (IaaS), platform-as-a-service (PaaS), en software-as-a-service (SaaS). De manier waarop u de cloud voor uw organisatie wilt benutten, zal u helpen bepalen welk model de beste fit is.

IEEE 1934 definieert fog computing als "een systeem-niveau horizontale architectuur die bronnen en diensten van computing, opslag, controle en netwerken ergens langs de cloud-naar-dingen continuum distribueert. Het ondersteunt industry verticals en applicatiedomeinen, stelt diensten en applicaties in staat om dichter bij de data-producerende bronnen gedistribueerd te worden, en strekt uit van de dingen, over de netwerkranden, door de cloud heen en over meerdere protocollaagjes."

Kortom, dit betekent dat fog computing zich richt op het verschuiven van bepaalde cloud computing-bronnen weg van de cloud en dichter bij de individuele apparaten. Met fog computing wordt een additionele computer op elke locatie geplaatst, typisch op LAN-niveau, om data lokaal te concentreren (of te aggregeren). Het regelt welke informatie lokaal verwerkt moet worden en welke naar de cloud kan worden offgeload, fungerend als mediator tussen lokale apparaten en remote servers. Dit helpt doorgaans met twee dingen:

• Reductie in het aantal benodigde cloud-verbindingen
• Snellere lokale verwerking – zoals getoond in Figuur 2, stuurt de fog-computer geconsolideerde en betekenisvolle data naar de cloud, waar elke locatie's informatie geanalyseerd wordt in combinatie met andere locaties

Figuur 2: fog computing architectuur. Met dank aan de auteur.

Wat zijn de verschillen tussen Fog Computing en Edge Computing?

Naast fog computing, heeft u misschien een andere term gehoord: edge computing. Zijn ze hetzelfde? Zo niet, wat is het verschil?

Afhankelijk van wie u vraagt, of bij welk bedrijf u werkt, kan het antwoord wijd uiteenlopen. Sommigen argumenteren dat fog en edge computing hetzelfde zijn, anderen dat ze heel anders zijn.

Fog en edge computing, tenminste in industriële en productietoepassingen, zijn systemen die proberen data van lokale activa/apparaten efficiënter te verzamelen en verwerken dan traditionele cloud-architecturen. Het kernverschil tussen deze ideeën ligt in waar verwerking en "intelligentie" uiteindelijk plaatsvindt.

Bijvoorbeeld, als een sensor zijn een-per-minuut rauwe gemeten waarden lokaal kan opslaan voor een periode van 30 dagen, kan het samengevatte data maar één keer per uur naar een rekenbron (server) op het lokale netwerk sturen, en een fractie van die sensordata kan doorgestuurd worden naar cloud-computers voor verwerking. Dit vermindert data-overdracht enorm, en stelt een gedetailleerde geschiedenis in staat om verzameld te worden, als iets van belang wordt vastgelegd door de sensor.

Uw definitie van edge versus fog hangt af van waar u de grens trekt rond de rauwe dataverzameling, data-opslag, en het gebruik van rekenbronnen.

Voordelen van Fog Computing

Overweeg het bovenstaande voorbeeld. Heb u zich de hoeveelheid rekenkracht voorgesteld die nodig is om de gewenste output van 100 sensoren te aggregeren, analyseren en berekenen? Hoe zit het met 10.000 sensoren? De vereiste opslag, dataverkeer en netwerkbandbreedte groeien exponentieel naarmate meer databronnen worden toegevoegd.

Fog computing helpt u:

• Netwerklatentie en dataverkeer reduceren
• Effectieve netwerkbandbreedte verhogen
• Het netwerk verticaal isoleren
• Implementatie gemakkelijk en efficiënt opschalen
• Privacy en databeveiliging controleren

Door fog computing-technologieën aan te passen, kunt u "slimme" en efficiënte IIoT-oplossingen in kleinere stappen bouwen en implementeren. Echter, in plaats van te denken in "cloud vs. fog vs. edge", zou u uw denken moeten herformuleren rond de vraag: "Welke combinatie is het beste geschikt voor mijn specifieke behoeften?" Op deze manier wordt het niet gezien als een "ofwel ofwel" beslissing, maar als een collaboratieve aanpassing van verschillende technologieën en architecturen.