Edge und Fog Computing

Edge Computing und Fog Computing

Edge und Fog Computing sind Begriffe aus dem Produktmarketing für eine Systemarchitektur, bei der es sich um eine Gegenbewegung zu den üblichen zentralistischen Cloud-Architekturen handelt.

Edge und Fog Computing bringen das Verarbeiten der Daten und das Steuern verteilter Systeme aus der Cloud zurück in die Nähe der Geräte. Die Datenverarbeitung erfolgt dezentral am Rand des Netzes, weshalb man von Edge Computing spricht. Damit verbessert man die Sicherheit, Leistungsfähigkeit, Skalierbarkeit, Flexibilität und Autonomie von IoT-Systemen.

In der Praxis verlaufen die Grenzen zwischen Edge und Fog Computing fließend. Edge und Fog Computing beschreiben lediglich Architekturen von verteilten IoT-Systemen und keine konkreten Techniken.
Edge und Fog Computing bedeutet auch nicht, komplett auf die Cloud zu verzichten. Es geht dabei darum auf die Abhängigkeit der Cloud zu reduzieren.

Edge Computing

Edge Computing sieht vor, einen Teil der Datenverarbeitung nicht erst in der Cloud durchzuführen, sondern bereits lokal, auf einem System nahe am Ort des Geschehens.

Bei den meisten Sensor-Netzwerken werden die Daten direkt an ein Backend-System, zum Beispiel die Cloud, gesendet. Dort werden die Daten mit Rule Engines, Big Data oder Machine Learning weiterverarbeiten. Die Erkenntnisse werden archiviert und Entscheidungen als Kommandos an lokale Geräte gesendet, um dort steuernd bzw. regelnd einzugreifen.
Wenn die Datenmenge pro Device gering ist, ist das ein gangbarer Weg.

Doch wenn die Netzkapazität gering ist und die Anforderungen an Latenz, Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit, Sicherheit und Skalierbarkeit hoch sind, dann kann es notwendig sein, die Daten lokal zu verarbeiten, um die Belastung für Netz und Backend zu reduzieren.

Fog Computing

Führt man zwischen Edge und Cloud eine zusätzliche Verarbeitungsebenen ein, dann nennt man das Fog Computing. Fog deshalb, weil sich der Nebel näher am Boden bewegt als die Wolken.
Beim Fog Computing findet das Verarbeiten und Speichern der Daten auf mehreren, hierarchisch strukturierten Knoten, den Fog Nodes, statt. Die Kommunikation findet sowohl untereinander als auch mit der Cloud statt.

Fog Nodes sind typischerweise Embedded-Systeme, können aber auch Smartphones, PCs, lokale Server oder spezialisierte Rechner mit KI-Unterstützung sein.
Als Betreiber kommen Mobilfunkanbieter oder Dienstleister vor Ort in Frage, die Server und Basisstationen für die Fog-Computing-Infrastruktur bereitstellen.

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