Certains processus industriels et commerciaux sont si critiques que le recours au cloud computing ralentira la productivité et l’efficacité de l’ensemble du système. Ici, le fog computing vient à votre rescousse.
L’espace technologique évolue rapidement et les nouvelles technologies informatiques dominent le marché. Selon le Gartner Hype Cycle 2022, actuellement, de nombreuses technologies liées au calcul et au stockage créent un battage médiatique massif en peu de temps.
Par exemple, le stockage informatique, les plates-formes cloud de l’industrie, l’architecture maillée de cybersécurité, etc., en sont quelques-unes. Dans le fonctionnement du cloud industriel, une technologie émergente est le Fog computing. Il crée un pont entre l’informatique de pointe ultra-rapide et l’informatique en nuage à vitesse intermédiaire.
Si votre entreprise s’occupe de tâches supercritiques qui doivent être exécutées rapidement avec une sécurité élevée, vous choisissez l’informatique de pointe. Mais que se passe-t-il si le matériel informatique de pointe ne peut pas traiter la quantité de données que les machines produisent sur site ? Vous utilisez le réseau de brouillard.
Lisez la suite pour apprendre le calcul du brouillard à partir du niveau de base, ainsi que des ressources d’apprentissage supplémentaires de haute qualité pour maîtriser le calcul du brouillard dans une entreprise ou une capacité professionnelle.
Table des matières
Qu’est-ce que le Fog Computing ?
Le Fog Computing est un réseau décentralisé d’infrastructure informatique ou de processus de traitement de données dans lequel les ressources informatiques sont situées entre l’appareil ou la source de données et tout centre de données central ou infrastructure de cloud computing tierce.
Cisco a proposé le terme de fog computing en 2012 pour définir une alternative au cloud computing qui restera plus proche des machines ou des applications où la vitesse de traitement des données doit être plus rapide, ou le processus peut ralentir ou échouer.
Plus tard en 2015, les meilleurs développeurs de matériel et de logiciels comme Intel, Microsoft, Dell Technologies, ARM Holdings et Cisco Systems ont créé le Consortium OpenFog pour promouvoir la croissance du Fog Computing.
Actuellement, le fog computing est un nom populaire dans les niches industrielles où le traitement de données à haut débit doit être effectué à la périphérie du réseau cloud. Il a quelques synonymes, comme mentionné ici :
- Mise en réseau du brouillard
- Buée
Le Fog Networking est un pont entre l’edge computing et le cloud computing. Pour économiser sur les coûts de bande passante et augmenter la vitesse de traitement, les processus de fabrication compatibles IoT, la domotique, les systèmes de sécurité, etc., peuvent déployer une couche supplémentaire de puissance de calcul appelée brumisation.
Cette couche de calcul aura des applications de stockage, de traitement et d’analyse. En fonction d’un ensemble d’instructions préconfiguré, les données iront directement à une infrastructure de calcul de brouillard plus proche de l’appareil IoT ou à des capteurs qui collectent des données à partir de l’environnement opérationnel.
C’est le même endroit où vous conservez votre système informatique de pointe. Vous pouvez donc considérer l’edge computing et le fog computing comme plus proches l’un de l’autre, et le cloud computing reste beaucoup plus éloigné.
Si l’informatique de périphérie ne peut pas traiter les données, les données collectées sont acheminées vers un système de réseau de brouillard. Il traitera les données et instruira les systèmes IoT de certaines décisions. Plus tard, il stockera les données traitées sur le cloud à des fins d’archivage.
Comment fonctionne le Fog Computing ?
Un cadre de mise en réseau de brouillard se compose de divers composants matériels et fonctions logicielles en fonction de son application industrielle.
Il comprend souvent des passerelles informatiques qui collectent des données à partir de machines intelligentes et de sources de données sur site. En outre, un réseau de brouillard peut accepter des données provenant de divers points de terminaison de collecte tels que des commutateurs et des routeurs connectant des actifs numériques au sein d’un réseau.
Le principe de fonctionnement d’un système de calcul de brouillard consiste principalement à transporter des données depuis et vers l’IoT ou des capteurs dans un environnement IoT. Voici comment se déroule le transfert de données pendant le brumisation :
- Un contrôleur d’automatisation surveille les signaux de lecture provenant d’appareils IoT en réseau, de capteurs et d’autres machines intelligentes.
- Le contrôleur d’automatisation exécute une application ou un algorithme programmé qui, à son tour, automatise l’équipement IoT.
- Ce programme préconfiguré utilise un serveur OPC Foundation standard pour transporter les données vers l’appareil suivant dans le pipeline de mise en réseau du brouillard. OPC Foundation est également connu sous le nom de Object Linking and Embedding for Process Control (OLEPC) ou Open Platform Communications (OPC).
- Le programme peut également utiliser n’importe quelle autre passerelle.
- Une machine convertit ces données en un protocole de données que diverses normes de communication Internet comprennent, comme HTTPS ou MQTT (MQ Telemetry Transport).
- Désormais, le réseau Internet ou intranet peut facilement envoyer les données converties à un ou plusieurs nœuds de brouillard à la périphérie du cloud pour analyse.
- Les nœuds de brouillard indiqueront immédiatement aux appareils IoT connectés ce qu’il faut faire en analysant le signal environnemental.
- Plus tard, le nœud de brouillard stocke les données sur un serveur cloud distant à des fins d’audit, d’analyse et d’archivage.
Voyons maintenant la brève différence entre le brouillard et l’informatique de pointe.
Fog Computing Vs. Informatique de périphérie
La principale différence entre les réseaux Edge et Fog est l’emplacement de la puissance de calcul.
Dans Edge computing, le pouvoir de calcul et de prise de décision pourrait être intégré à l’appareil IoT. Par exemple, des caméras de sécurité intelligentes compatibles avec la reconnaissance faciale qui sont connectées à un réseau local (LAN) ainsi qu’au stockage en nuage.
Parfois, plusieurs dispositifs IoT plus petits tels que des actionneurs, des capteurs de température, des capteurs de fluide, des capteurs de mouvement, etc., connectés à un hub informatique en périphérie constituent également une architecture possible pour un réseau informatique en périphérie.
Au contraire, le calcul du brouillard place l’intelligence ou la puissance de calcul sur le réseau local à l’aide d’un nœud de brouillard ou d’un concentrateur de brouillard. Le hub collecte des signaux du monde réel à partir d’appareils et de processus IoT, puis indique aux machines connectées et intelligentes ce qu’il faut faire. Le nœud de brouillard est également chargé d’envoyer des données au serveur cloud central pour une analyse approfondie, ce qui n’est pas critique pour la prise de décision en temps réel.
Cependant, certains experts de l’IoT considèrent que la buée n’est que la norme Cisco en matière d’informatique de pointe.
Fog Computing Vs. Cloud computing
Maintenant que vous pensez peut-être que le brouillard et le cloud computing sont très similaires, il est important de connaître les différences entre le fog computing et le cloud computing.
Le cloud computing crée un hub centralisé pour tous les besoins de calcul et de stockage. Cela rend un réseau inintelligent. Au contraire; Le Fog Networking apporte de l’intelligence à la périphérie d’un réseau qui est également connecté à un cloud.
Une telle intelligence de pointe réduit la charge sur le cloud computing et les ressources Internet.
Composants du Fog Computing
Différentes entreprises IoT utilisent différentes manières de configurer un système de réseau de brouillard. Par conséquent, vous pouvez trouver plusieurs architectures dans l’écosystème du réseau de brouillard. Cependant, voici les composants communs à toute architecture de brumisation standard :
#1. Nœuds virtuels et physiques
Il s’agit simplement d’appareils d’utilisateurs finaux comme des téléphones portables, divers capteurs dans une chaîne de production, des haut-parleurs intelligents, des lumières intelligentes et bien d’autres qui génèrent des données et exécutent des instructions.
#2. Dispositifs ou nœuds de brouillard
Il s’agit généralement de serveurs de brouillard, de passerelles de brouillard et de dispositifs de brouillard. Les appareils de brouillard stockent les données, tandis qu’une passerelle de brouillard analyse les données de plusieurs appareils de brouillard. Enfin, les passerelles de brouillard s’occupent du routage et du réacheminement des données.
#3. Services de surveillance
Ces API garantissent que les nœuds de brouillard et les appareils IoT ne sont pas bloqués et communiquent toujours.
#4. Programmes de traitement de données
Ces programmes s’exécutent sur un serveur de brouillard pour filtrer, traiter, nettoyer, reconstruire et enfin stocker les données sur le cloud.
#5. Systèmes de gestion des ressources
Il fonctionne comme l’unité d’équilibrage de charge et supervise l’utilisation de tous les nœuds de brouillard.
#6. Applications et outils de sécurité
Le cryptage des données en transit et au repos est toujours nécessaire pour garantir la sécurité du calcul du brouillard. Ces composants assurent un cryptage robuste des données numériques.
#7. Interface graphique, logiciels et applications
Ce sont des applications et des outils que les utilisateurs humains ou les opérateurs d’usine utilisent pour contrôler l’ensemble du système.
Pourquoi et quand avez-vous besoin du Fog Computing ?
Le Fog Computing permet aux entreprises basées sur l’IdO d’étendre leurs opérations. Ils ne pouvaient pas compter sur le cloud computing, car lorsque vous constatez une augmentation du trafic ou des utilisateurs, le cloud computing peut échouer.
Le cloud computing est une bonne source de puissance de calcul, de plateforme de programmation et de stockage de masse à faible coût. Cependant, vous ne pouvez pas vous fier uniquement au cloud ou à la virtualisation lorsqu’il s’agit de processus nécessitant un niveau de précision et de vitesse supercritique.
Lorsque l’on parle de latence pratiquement nulle dans une usine ou une ville intelligente basée sur un système IoT, vous devez configurer un ou plusieurs systèmes de mise en réseau de brouillard en fonction de la taille de l’environnement IoT.
Voici quelques autres raisons notables pour mettre en œuvre la brumisation :
- Vos systèmes IoT collectent trop de données et vous n’avez pas besoin de toutes ces données. Par conséquent, la buée peut vous aider à filtrer les données.
- L’équipement IIoT en réseau doit réagir en une milliseconde après avoir détecté une anomalie. Une telle vitesse ne peut se produire qu’avec le edge computing ou le fog computing.
Ensuite, explorons les avantages du calcul du brouillard.
Avantages du Fog Computing
Découvrez ci-dessous le potentiel de la mise en réseau du brouillard dans la ville intelligente, la maison et l’automatisation industrielle :
Minimiser la latence
Si la latence compte beaucoup pour votre entreprise, le Fog Computing est un choix idéal. Il effectue l’analyse des données à un point proche de la source de données. Par conséquent, les entreprises peuvent s’attendre à une latence minimale par rapport aux autres technologies.
Surtout dans des secteurs comme la fabrication et l’énergie, où chaque seconde est précieuse, le réseau de brouillard peut offrir des alertes plus rapides garantissant moins de temps perdu.
Moins d’utilisation de la bande passante
Dans le fog computing, l’analyse des données n’implique pas de déplacer les données vers un serveur cloud. Par conséquent, il n’y a pas besoin d’une grande quantité de bande passante réseau. Cela réduit non seulement la dépendance à Internet, mais coûte également moins cher aux entreprises.
Bien que les appareils connectés continuent de générer des données pour analyse, les tâches sont effectuées au point le plus proche. Par conséquent, la plupart des données n’ont pas besoin d’être transportées.
Confidentialité
Alors que la confidentialité des données est essentielle dans le monde actuel, le fog computing s’en charge. Chaque fois que les entreprises doivent appliquer un certain niveau de confidentialité, elles peuvent utiliser le réseau de brouillard.
Toutes les données critiques sont analysées localement pendant qu’une équipe informatique supervise et prend en charge l’appareil avec soin. Seuls les sous-ensembles de données nécessitant une analyse de niveau supérieur sont envoyés au serveur cloud.
Pour cette raison, les données traitées par le fog computing sont comparativement plus sûres contre les envahisseurs de la vie privée.
Coût réduit
Le coût est souvent une préoccupation majeure pour toutes sortes d’organisations. S’ils choisissent la brumisation, le coût global pour l’entreprise diminue. Étant donné que ce type d’informatique nécessite moins de bande passante réseau, les coûts d’exploitation sont considérablement réduits.
Sécurité Maximisée
Toutes les données générées par l’IoT doivent être protégées contre les accès non autorisés et les cybercriminels. Dans le fog computing, les nœuds de brouillard peuvent être surveillés et protégés en utilisant les mêmes contrôles et politiques que les entreprises ont pour le reste de leur environnement informatique. Par conséquent, les données restent en sécurité en transit et au repos.
Améliorer la fiabilité
Dans la plupart des cas, les appareils IoT doivent fonctionner dans des conditions environnementales difficiles. La mise en réseau par brouillard peut améliorer la fiabilité des données même dans ces conditions difficiles tout en réduisant le besoin de transmission de données vers le cloud.
Analytique en temps réel
Les entreprises qui utilisent le fog computing ont également accès à des analyses de données en temps réel. Ils peuvent capitaliser sur cette fonctionnalité pour garder une longueur d’avance sur leurs concurrents.
Les entreprises manufacturières et financières doivent prendre des décisions instantanées à l’aide de données d’analyse. Ils peuvent bénéficier de la buée grâce à son transfert rapide de données en temps réel.
Ressources d’apprentissage
#1. Fog Computing : concepts, cadres et applications
Vous cherchez un livre de style manuel pour apprendre la buée du niveau de base au niveau avancé ? Essayez ce livre sur le calcul du brouillard par CRC Press sur Amazon.
Voici les caractéristiques notables de ce livre à couverture rigide :
- Introduction et bases du Fog Computing
- Architecture informatique du brouillard
- Évaluation du fog computing dans l’IoT
- Apprentissage automatique dans le calcul du brouillard
- Sécurité de l’information dans le calcul du brouillard
- Applications et outils de simulation de calcul de brouillard
- Diverses applications réelles du calcul du brouillard
#2. Fog Computing et Internet des objets
Cette conférence sur le Fog Computing et l’Internet des objets a eu lieu dans un passé récent. Il ciblait le sujet émergent de l’industrie informatique.
Ce livre récapitulatif de la conférence sur l’informatique est disponible sur Amazon en versions à couverture rigide et brochée.
Emballer
L’Internet des objets et l’Internet industriel des objets se développent rapidement. Selon Statista, il y avait 8,6 milliards d’appareils IoT et IIoT actifs en 2019. Ce nombre est passé à 15,14 milliards en 2023. Une prévision soigneusement étudiée par la même société d’analyse statistique indique que le monde verra environ 29,42 milliards d’appareils IoT actifs d’ici 2030.
Ces énormes nombres d’appareils IoT à la maison, les municipalités des villes intelligentes et les industries nécessiteront des pétaoctets de bande passante Internet s’ils prévoient de travailler sur une infrastructure de cloud computing.
Sans oublier que certains processus IoT critiques n’atteindront jamais une vitesse de traitement plus rapide s’ils s’en tiennent au cloud. Le Fog Computing est une solution raisonnable entre le cloud et la périphérie, et vous pouvez explorer des opportunités commerciales ou des postes professionnels bien rémunérés lorsque vous apprenez et maîtrisez le Fog Computing.