Fog Cloud

Die Netzwerkarchitektur des „Internet of Things“

Von in Digitalisierung
27
Aug
'19

Die Fog Cloud ist derzeit in aller Munde und spielt eine entscheidende Rolle beim Thema „Internet of Things“. Konkret ausgedrückt, geht es hierbei um eine solide Netzwerkstruktur, die unter anderem Voraussetzung dafür ist, dass IoT-Devices und Rechenzentren zusammen funktionieren.

Was sich konkret hinter diesem Begriff verbirgt und welche Anwendungsfälle es für die Fog Cloud gibt, verraten wir hier.

fog cloud und edge computing mit 5G

5G und die Fog Cloud gehen Hand in Hand.
© mohamed_hassan / Pixabay

Fog-Computung – Definition & Erklärung

Ob smarte Geräte für den Hausgebrauch, Connected Cars oder intelligente Maschinen in der Produktion: Das „Internet of Things“ ist sowohl im privaten, als auch im gewerblichen Bereich angekommen. Und der Trend hat dabei noch längst nicht seinen Zenit erreicht. Damit IoT-Devices aber genau so funktionieren, wie sie sollen, kommt es nicht nur auf eine schnelle Datenverbindung an, sondern ebenso auf eine stabile Netzwerkarchitektur.

Diese wird im Zusammenhang mit IoT als Fog-Computing bzw. Fog Cloud bezeichnet. Fog-Computing vereint quasi die Rechenzentren mit dem Internet of Things. Ebenfalls dabei: der neue Funkstandard 5G. Er stellt sicher, dass die Datenübertragung reibungslos und schnell vonstatten geht. Auch dann, wenn immer mehr Geräte pro Funkzelle hinzukommen. Nach der Übertragung geht es dann an die Verarbeitung – und hier kommen Fog- und Edge-Computing ins Spiel.

Fog Cloud im Detail erklärt

Die spezielle Netzwerkarchitektur erstreckt sich von den Rand-Punkten (so genannte „Edges“), an denen Daten generiert werden, bis zu denen, an denen die Informationen gespeichert werden – also Rechenzentren oder Clouds. Die Hauptaufgabe des Netzwerks ist es, dass alle Daten eines IoT-Geräts ihren Weg in das korrekte Rechenzentrum beziehungsweise die Cloud finden. Dort können sie weiterverarbeitet und gespeichert werden. Fog-Computing dient damit quasi als verteilendes Bindeglied zwischen dem Transport der Daten und ihrer Erzeugung und kann bei folgenden IoT-Themen eingesetzt werden:

  • Mobilität (vernetzte Autos)
  • Städte
  • Versorgungssysteme
  • Verkehrswesen (zum Beispiel Optimierung dezentraler Ampelschaltungen)
  • Industrie / Produktionsgewerbe (zum Beispiel bei Maschinenausfällen)
  • Finanzwesen (schnelle und sicherere Transaktionen)
fog-computing

Die Fog Cloud spielt beim Thema IoT eine große Rolle.
© TheDigitalArtist / Pixabay

Fog- und Edge-Computing am Beispiel des Connected Car

Darüber hinaus vermag die Netzwerkarchitektur aber noch mehr. Beispielsweise kontrolliert es, wo welche Daten zu welchem Zeitpunkt am besten berechnet werden. Nehmen wir als Beispiel das vernetzte Auto. Innerhalb von Bruchteilen müssen die Systeme im Auto die Verkehrssituation erfassen und entsprechend reagieren, in dem sie beispielsweise den Befehl zum Ausweichen oder Bremsen geben.

Ist der Fahrer eines solchen Connected Cars allerdings in Gegenden unterwegs, in denen es schlecht um die Netzabdeckung bestellt ist, kann das zu massiven Problemen beziehungsweise hochgefährlichen Situationen führen. In einem solchen Fall kann das Auto nicht auf die Antwort aus dem Rechenzentrum warten, nachdem die Daten bezüglich der aktuellen Verkehrssituation übertragen wurden.

Fog-Cloud Frameworks bieten hier einen entscheidenden Vorteil. Sie legen fest, welche Netzgeschwindigkeit ausreichend ist, ab wann eine Verbindung mit geringer Latenz erstellt werden sollte oder ob die Berechnung auf dem Endpunkt erfolgt (Edge Computing) anstatt im Rechenzentrum. In letzterem Fall „arbeiten“ Fog- und Edge-Computing Hand in Hand und das kann – wie in unserem Beispiel – sogar Leben retten.

Standard für die IoT-Zukunft

Um aus der Netzwerkarchitektur einen Standard zu kreieren, der gleichzeitig Basis für die Zukunft des IoT ist, haben sie sich die größten ihrer Zunft zusammengeschlossen. Dell, AR Holdings, Intel, Microsoft, Cisco und die Princeton Universität gründeten in diesem Zusammenhang bereits vor vier Jahren das Openfog Consortium.

Heute zählt die Vereinigung knapp 60 Mitglieder aus Wissenschaft, Wirtschaft und Behörden, die in einem Whitepaper eine detaillierte Referenzarchitektur abgebildet haben. Selbige gilt seit 2018 als offizieller Standard und besteht aus den folgenden Säulen:

  1. Hierarchie
  2. Agilität
  3. Verfügbarkeit, Benutzerfreundlichkeit, Verlässlichkeit
  4. Sicherheit
  5. Autonomie
  6. Skalierbarkeit
  7. Offenheit
  8. Programmierbarkeit

Fakt ist: Fog- und Edge-Computing scheinen noch weit weg, sind es aber eigentlich nicht. Je mehr die Themen KI und IoT Einzug halten, desto wichtiger werden die Netzwerkarchitekturen und Funkstandards im Hintergrund. Und egal, in welcher Branche Ihr Unternehmen Zuhause ist: Früher oder später müssen auch Sie sich mit Fog-Computing und Co. auseinandersetzen. Und jetzt wissen Sie, worum es dann geht.

Lena Klaus

Lena Klaus arbeitet seit 2018 als freie Autorin und SEO-Expertin für das IT-SERVICE.NETWORK. Seit 2013 kennt sie die IT-Branche und hat sich in diesem Zusammenhang auf B2C- und B2B-orientierte Content-Plattformen spezialisiert.

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