Statement
Fog-Computing - Enabler für das Internet der Dinge
Bereits heute sind weltweit rund 25 Milliarden intelligente Objekte miteinander vernetzt. Dabei fallen enorme Datenmengen an. Zudem entwickelt sich das Datenwachstum deutlich schneller als die Übertragungsraten. Die herkömmliche Cloud-Technologie, die auf entfernte Rechenzentren setzt, stößt beim Transfer dieser Daten zunehmend an ihre Grenzen. Um das Internet der Dinge – die Vernetzung aller Objekte, Prozesse, Daten und Menschen – flächendeckend umzusetzen, bedarf es einer alternativen Herangehensweise. Mit Fog-Computing gibt es nun eine Lösung für diese Herausforderung.
Fog bedeutet auf Deutsch Nebel. Ebenso wie Nebel basiert auch die Wolke auf kondensiertem Wasserdampf. Während Wolken meist weit entfernt entstehen, ist Nebel ortsgebunden. In gleicher Weise ähneln sich die Technologien Fog-Computing und Cloud-Computing. Beide bieten Infrastrukturen für verteilte Rechenprozesse. Während Cloud-Computing für große zentralistische Rechenzentren steht, beschreibt Fog-Computing verteilte Mikro-Recheneinheiten in der Nähe der Endgeräte. Indem die Datenverarbeitung beim Fog-Computing lokal erfolgt, verringert sich die Menge der übertragenen Daten zu den zentralen Rechenzentren. Dies entlas-tet nicht nur die Übertragungswege, sondern senkt auch den Bedarf an Speicherplatz. Gleichzeitig erhöhen sich Datensicherheit und Servicequalität, da sich Daten nicht mehr im Internet ausspionieren lassen und schnellere Reaktionen möglich sind. So können die Netzwerkgeräte anfallende Daten sofort selbst bearbeiten und Entscheidungen vor Ort treffen.
Außerdem lassen sich auf Basis der Datenanalyse in Echtzeit notwendige Steuerbefehle absetzen. Dies ist speziell für die Prozesssteuerung in der Industrie kritisch. Denn in der Industrieproduktion müssen Maschinen so schnell reagieren, dass die Zeit gar nicht reicht, Daten in ein Rechenzentrum zu übertragen. Bei der Bewegungssteuerung von Maschinen oder Werkstücken werden die Daten von Positionssensoren lokal ausgewertet und direkt Steuerbefehle abgeleitet.
Ein weiteres Einsatzbeispiel für Fog-Computing ist eine intelligente Verkehrssteuerung mit Hilfe von Videokameras, die Einsatzfahrzeuge erkennt und eine grüne Welle schaltet. Oder beim Güterverkehr: Gibt es in Lastzügen ein Problem mit der Ladung, erkennen dies Sensoren und stoppen den Zug an der nächsten Station. In allen Fällen müssen keine Daten mehr an ein Rechenzentrum geschickt werden,
sondern die Analyse und Reaktion geschieht vor Ort.
Aus technischer Sicht bringt Fog-Computing Analyse-, Verarbeitungs- und Speicher-Funktionen in die Netzwerkarchitektur. Dazu wird auf den Netzwerkgeräten ein weiteres Betriebssystem installiert. Das primäre Betriebssystem regelt die Kernfunktionen des jeweiligen Geräts, also beispielsweise das Switching und Routing. Parallel dazu ermöglicht es das zweite Betriebssystem, auf dem Gerät eigene
Anwendungen zu installieren, die dann beispielsweise Sensordaten auswerten und Steuerbefehle absetzen können. Die IOX-Plattform ist offen konzipiert: Es stehen entsprechende Softwareentwicklungswerkzeuge zur Verfügung sowie ein App-Store, der zukünftig unterschiedliche Anwendungen bereitstellt.
In einer vollständig vernetzten Welt werden Konzepte wie Fog-Computing die einzige Möglichkeit sein, mit der großen Menge der anfallenden Daten umzugehen. Alleine mit der Cloud wären die Übertragungswege überlastet sowie die Analyse- und Reaktionszeiten zu langsam. Fog-Computing hingegen erlaubt eine erste, schnelle Analyse der Daten vor Ort sowie die Zwischenspeicherung und Zusammenfassung von Informationen. Dies entlastet die Cloud-Infrastruktur und ermöglicht minimale Reaktionszeiten.
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