Technologien, die man kennen sollte: Fog Computing

Technologien, die man kennen sollte: Fog Computing
05.05.2017 Rainer Wiedmann
Fog Computing

Das Internet der Dinge produziert Unmengen an Datenpunkten. Heute schon. Allein die Sensoren in der Turbine eines Flugzeugs produzieren in einer halben Stunde zehn Terabyte an Daten. Im Jahr 2020 werden nach Einschätzung von Cisco 50 Mrd. Geräte vernetzt sein, was die Menge an produzierten Daten in unfassbare Höhen treiben wird. Die Übermittlung und Speicherung dieser Datenmengen in der Cloud ist eine große Herausforderungen. Und könnte eine ernstzunehmende Hürde bei der Ausbreitung von IoT Anwendungen darstellen. Fog Computing kann helfen, diese Hürde zu minimieren. Fog Computing nutzt dezentrale freie Speicherkapazitäten, um die Daten vor Übermittlung in die Cloud zu analysieren und zu selektieren. Der „Nebel“ am Boden erfüllt eine Filterfunktion für die „Wolken“ weiter oben.

fog_iqi

Cloud und Fog Computing – eine gute Ergänzung
Quelle: iq! Managementberatung

Fog und Cloud arbeiten Hand in Hand

Fog Computing wird die Cloud nicht ersetzen. Die neue Technologie wird die Cloud dabei unterstützen, die Aufgaben in der Datenverarbeitung zu übernehmen, für die sie am besten geeignet ist. Und das sind nicht zeitkritische, komplexe Analysen von Daten aus mehreren Datensätzen bzw -quellen. Fog Computing ist gleichzusetzen mit Edge Computing. Durch letzteren Begriff soll zum Ausdruck gebracht werden, dass IoT Big Data Analysen am Rand der Netzwerke, lokal, ausgeführt werden.

data volume growth

Wachstum zu verarbeitende Datenmengen in den USA
Quelle: IDC

Die Cloud ist für die Digitalisierungsbestrebungen in Unternehmen äußerst wichtig (siehe dazu unseren Blogartikel: Enabling Technologies für die digitale Transformation: Cloud Dienste)  Momentan kämpfen Cloud Anwendungen jedoch zunehmend mit mehreren Problemen:

  • Zu große Datenmengen werden in die Cloud übermittelt – das wirkt sich immer negativer auf Übertragungszeiten und Speicherkapazitäten aus
  • Die nötigen Bandbreiten bei einem weiteren Anstieg der Datenmengen sind momentan nicht vorhanden
  • Der Upload, die Übertragung und die Speicherung sind teuer und werden mit knapper werdenden Ressourcen immer teurer
  • Sehr potente Systeme sind nötig, um die unbearbeiteten Rohdaten zu verarbeiten
  • Sicherheitsbedenken gegen die Speicherung von sensiblen Daten in einer zentralen Cloud außerhalb von Unternehmen existieren

Fog Computing kann der Cloud einige Aufgaben abnehmen und diese Probleme händelbar machen:

  • Fog Computing greift auf ungenutzte, dezentrale und lokale Rechenkapazitäten zu und ist deshalb günstiger abzubilden
  • Rechenkapazitäten können z.T. direkt in IoT Geräte integriert und an Sensoren angedockt werden
  • Der „Fog kann Selektions- und Analysefunktionen übernehmen, die die Menge der in die Cloud übermittelten Daten verkleinert
  • Kurze Reaktionszeiten sind möglich. Fog Computing ist prädestiniert für zeitkritische Applikationen, z.B. im medizinischen Bereich oder bei der Vehicle-to-Vehicle Kommunikation
  • Implementierung eines lokalen „Firewall“ möglich, um IoT Geräte zusätzlich zu schützen
  • Lokale Speicherung sensitiver Daten machbar
  • Intelligente Software auf den lokalen Fog Rechnern könnten die M2M Kommunikation unterstützen und Entscheidungs- und Reaktionsprozesse übernehmen

Fog Computing erleichtert demnach die Arbeit der Cloud. Sie bietet viele Vorteile, birgt jedoch trotzdem Risiken. Auch die dezentralen Kapazitäten haben eine Beschränkung, so dass die Sicherstellung von Rechenleistung auch im Fog eine Herausforderung ist. Ein lokaler Firewall kann zum einen die Sicherheit von IoT Geräten zusätzlich stärken, stellt jedoch auch ein direktes Angriffsziel für Hacker da und könnte die Enddevices manipulierbarer machen.

Fog Computing verständlich erklärt
Quelle: YouTube

Player im Bereich Fog Computing

Unternehmen wie Cisco, Dell oder Intel haben das Potenzial von Fog Computing erkannt. Sie erweitern ihre bestehenden Geschäftsmodelle um die Produktion von Gateways, die die lokale Rechenleistung für verschiedene Geräte zur Verfügung stellen können.

Zum Gateway muss eine intelligente Software hinzukommen, die zum einen Selektionsfunktionen für die Cloud übernimmt. Sie entscheidet, welche Informationen in die Cloud übermittelt werden. Zum anderen kann sie eigene Entscheidungsalgorithmen beheimaten, die eine direkte Aktion auf einem IoT Device auslösen und autark von der Cloudinfrastruktur funktionieren.

Software auf diesem Gebiet haben z.B. Apache Spark oder Microsoft Azure  im Angebot.

Daneben gibt es zahlreiche Start-up Unternehmen, die sich mit den aufkommenden Potenzialen von Fog Computing auseinandersetzen.

Das kalifornische Start-up Nebbiolo Technologies bietet sowohl die nötigen Hardware-Komponenten als auch die intelligente Software zur Bearbeitung des Datenstroms sowie eine zentrale Systemsteuerung. Daten können in Echtzeit ausgewertet werden. Darauf aufbauende Prozesse werden angeschoben. Der Robotikspezialist Kuka ist einer der Investoren in Nebbiolo.

FlowThings bietet eine Edge und Cloud Plattform, die die Geräte miteinander vernetzt und Rechenoperationen durchführen kann. Das Unternehmen wird unter anderem von IBM unterstützt und hat kürzlich 10 Mio. USD Funding erhalten.

FogHorn Systems ist ein weiterer neuer Player, der hoch performante Prozessorkapazität nah an den IoT Endgeräten bereitstellt. Damit wird die Echtzeitverarbeitung von IoT Daten wieder näher an die Netzwerke und Ökosysteme herangeholt. Zur Investorenliste gehören GE und BOSCH Ventures. Das Start-up hat in der letzten Finanzierungsrunde 12 Mio. USD generiert.

Fazit

Die Cloud könnte durch eine zu große zu verarbeitende Datenmenge, die Milliarden Sensoren versenden, an ihre Grenzen gebracht werden. Fog Computing schafft hier Erleichterung. Zum einen wird ein Teil der nötigen Analysen lokal am IoT Device vorgenommen und muss nicht mehr in die Cloud gesendet werden. Zum anderen kann eine Vorselektion der zu übermittelnden Daten vorgenommen werden. Für zeitkritische IoT Anwendungen ist eine Lösung wie Fog Computing unerlässlich. Die zunehmende Anwendung dieser Technologie könnte viele IoT Systeme beim Durchbruch unterstützen.

 

0 Kommentare

Antwort hinterlassen

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

*

Wir setzen Cookies ein, um die Nutzung unserer Webseite zu analysieren und um Webseitebesuchern auf anderen Webseiten Werbung abhängig von deren Nutzungsverhalten anzuzeigen. Bitte klicken Sie auf „OK“, wenn Sie mit den vorher beschriebenen Verfahren einverstanden sind. Datenschutzerklärung

Die Cookie-Einstellungen auf dieser Website sind auf "Cookies zulassen" eingestellt, um das beste Surferlebnis zu ermöglichen. Wenn du diese Website ohne Änderung der Cookie-Einstellungen verwendest oder auf "Akzeptieren" klickst, erklärst du sich damit einverstanden.

Schließen