Vissa industriella processer och affärsprocesser är så kritiska att om man förlitar sig på cloud computing kommer det att bromsa produktiviteten och effektiviteten i hela systemet. Här kommer dimdatorer till din räddning.
Teknikområdet förändras snabbt och ny IT-teknik dominerar marknaden. Enligt Gartner Hype Cycle 2022 skapar för närvarande många beräknings- och lagringsrelaterade tekniker massiv hype på kort tid.
Till exempel är beräkningslagring, industrimolnplattformar, Cybersecurity mesh-arkitektur, etc., några. Inom industrins molndrift är en framväxande teknologi Fog computing. Det skapar en bro mellan blixtsnabb kantberäkning och molnberäkning med medelhastighet.
Om ditt företag är inne på superkritiska uppgifter som måste ske snabbt med hög säkerhet, då väljer du edge computing. Men vad händer om edge computing-hårdvara inte kan behandla mängden data som maskinerna producerar på plats? Du använder fog-nätverk.
Läs vidare för att lära dig dimberäkning från grundnivå, tillsammans med några högkvalitativa ytterligare lärresurser för att bemästra dimberäkningar i en affärsmässig eller professionell kapacitet.
Innehållsförteckning
Vad är Fog Computing?
Fog computing är ett decentraliserat nätverk av datorinfrastruktur eller processer för datakrossning där datorresurser är placerade mellan enheten eller datakällan och ett centralt datacenter eller tredjeparts molninfrastruktur.
Cisco kom med termen fog computing 2012 för att definiera ett alternativ till cloud computing som kommer att förbli närmare de maskiner eller appar där databehandlingshastigheten måste vara snabbare, annars kan processen sakta ner eller misslyckas.
Senare under 2015 etablerade ledande hårdvaru- och mjukvaruutvecklare som Intel, Microsoft, Dell Technologies, ARM Holdings och Cisco Systems OpenFog Consortium för att främja tillväxten av dimdatorer.
För närvarande är fog computing ett populärt namn i industriella nischer där höghastighetsdatabehandling måste göras i utkanten av molnnätverket. Den har några synonymer, som nämnts här:
- Dimnätverk
- Imma
Dimnätverk är en brygga mellan edge computing och cloud computing. För att spara på bandbreddskostnader och öka bearbetningshastigheten kan IoT-aktiverade tillverkningsprocesser, hemautomation, säkerhetssystem etc. distribuera ett extra lager av beräkningskraft som kallas imma.
Det här beräkningsskiktet kommer att ha lagrings-, bearbetningskapacitet och analysappar. Beroende på en förkonfigurerad uppsättning instruktioner kommer data att gå direkt till en dimdatorinfrastruktur närmare IoT-enheten eller sensorer som samlar in data från den operativa miljön.
Det är samma plats där du förvarar ditt edge computing-system. Så du kan betrakta kant- och dimberäkning som närmare varandra, och molnberäkningar håller sig mycket längre bort.
Om edge computing inte kan bearbeta data, går insamlad data till ett dimmanätverkssystem. Den kommer antingen att behandla data och instruera IoT-systemen med vissa beslut. Senare kommer den att lagra den bearbetade informationen i molnet för arkiveringsändamål.
Hur fungerar Fog Computing?
Ett fognätverksramverk består av olika hårdvarukomponenter och mjukvarufunktioner beroende på dess industriella tillämpning.
Det inkluderar ofta datorgateways som samlar in data från intelligenta maskiner och datakällor på plats. Ett dimnätverk kan också acceptera data från olika insamlingsslutpunkter som switchar och routrar som ansluter digitala tillgångar inom ett nätverk.
Arbetsprincipen för ett dimberäkningssystem innebär i första hand att transportera data från och till IoT eller sensorenheter i en IoT-miljö. Så här sker dataöverföringen under imma:
- En automationskontroller övervakar lässignaler från nätverksanslutna IoT-enheter, sensorer och andra intelligenta maskiner.
- Automationskontrollern kör en programmerad app eller algoritm som i sin tur automatiserar IoT-utrustningen.
- Detta förkonfigurerade program använder en standard OPC Foundation-server för att transportera data till nästa enhet i dimnätverkets pipeline. OPC Foundation är annars känd som Object Linking and Embedding for Process Control (OLEPC) eller Open Platform Communications (OPC).
- Programmet kan också använda alla andra gateways.
- En maskin omvandlar dessa data till ett dataprotokoll som olika internetkommunikationsstandarder förstår, som HTTPS eller MQTT (MQ Telemetry Transport).
- Nu kan internet- eller intranätnätverket enkelt skicka den konverterade datan till en eller flera dimnoder i molnets utkant för analys.
- Dimnoder kommer omedelbart att instruera de anslutna IoT-enheterna om vad de ska göra genom att analysera miljösignalen.
- Senare lagrar dimnoden data på en avlägsen molnserver för granskning, analys och arkiveringsändamål.
Låt oss nu ta reda på den korta skillnaden mellan dimma och kantberäkning.
Dimberäkning vs. Edge Computing
Den primära skillnaden mellan edge och fog-nätverk är platsen för datorkraften.
I Edge computing kan beräknings- och beslutskraften vara inbyggd i IoT-enheten. Till exempel, ansiktsigenkänningskompatibla smarta säkerhetskameror som är anslutna till ett lokalt nätverk (LAN) samt till molnlagring.
Ibland är flera mindre IoT-enheter som ställdon, temperatursensorer, vätskesensorer, rörelsesensorer, etc., anslutna till en kantberäkningshubb också möjlig arkitektur för ett kantberäkningsnätverk.
I motsats härtill placerar dimberäkningar intelligens eller datorkraft på LAN:et med hjälp av en dimnod eller immningsnav. Hubben samlar in verkliga signaler från IoT-enheter och processer och instruerar sedan de anslutna, intelligenta maskinerna om vad de ska göra. Dimnoden ansvarar också för att skicka data till den centrala molnservern för djupgående analys, vilket inte är avgörande för beslutsfattande i realtid.
Vissa IoT-experter anser dock att imma bara är Cisco-standarden för edge computing.
Dimberäkning vs. Molntjänster
Nu när du kanske tror att dimma och cloud computing är väldigt lika, är det viktigt att känna till skillnaderna mellan fog computing vs cloud computing.
Cloud computing skapar ett centraliserat nav för alla beräknings- och lagringsbehov. Det gör ett nätverk ointelligent. Tvärtom; fog-nätverk ger intelligens till kanten av ett nätverk som också är anslutet till ett moln.
Sådan edge-intelligens minskar belastningen på moln- och internetresurser.
Komponenter i Fog Computing
Olika IoT-företag använder olika sätt att sätta upp ett system för fognätverk. Därför kan du hitta flera arkitekturer i dimnätverkets ekosystem. Följande är dock de vanligaste komponenterna i alla vanliga immbildningsarkitekturer:
#1. Virtuella och fysiska noder
Dessa är helt enkelt slutanvändarenheter som mobiltelefoner, olika sensorer i en produktionslinje, smarta högtalare, smarta lampor och många fler som genererar data och utför instruktioner.
#2. Dimenheter eller noder
Dessa är i allmänhet dimservrar, dimportar och dimenheter. Dimenheter lagrar data, medan en foggateway analyserar data från flera dimenheter. Slutligen tar fog-gateways hand om datarouting och omdirigering.
#3. Övervakningstjänster
Dessa API:er säkerställer att dimnoder och IoT-enheter inte stannar och alltid kommunicerar.
#4. Databehandlingsprogram
Dessa program körs på en fogserver för att filtrera, bearbeta, rensa, rekonstruera och slutligen lagra data i molnet.
#5. Resurshanteringssystem
Den fungerar som en lastbalanserande enhet och övervakar utnyttjandet av alla dimnoder.
#6. Säkerhetsappar och -verktyg
Datakryptering under överföring och vila behövs alltid för att säkerställa säker dimberäkning. Dessa komponenter säkerställer robust kryptering av digital data.
#7. GUI, programvara och appar
Dessa är appar och verktyg som mänskliga användare eller anläggningsoperatörer använder för att styra hela systemet.
Varför och när behöver du dimdatorer?
Dimdatorer gör det möjligt för IoT-baserade företag att skala upp sin verksamhet. De kunde inte förlita sig på cloud computing eftersom när du ser en ökning i trafik eller användare, kan molnet bara misslyckas.
Cloud computing är en bra källa till låg kostnad beräkningskraft, programmeringsplattform och masslagring. Du kan dock inte bara lita på molnet eller virtualisering när det kommer till processer som kräver en superkritisk nivå av noggrannhet och hastighet.
När man talar om praktiskt taget noll latens i en IoT-systembaserad fabrik eller smart stad måste man ställa in ett eller flera fognätverkssystem beroende på storleken på IoT-miljön.
Några andra anmärkningsvärda skäl att implementera imma är:
- Dina IoT-system samlar in för mycket data, och du behöver inte all denna data. Därför kan imma hjälpa dig med datafiltrering.
- Nätverksansluten IIoT-utrustning måste reagera inom en millisekund från att ha upptäckt en anomali. Sådan hastighet kan bara ske antingen med kant- eller dimberäkning.
Låt oss sedan utforska fördelarna med dimberäkning.
Fördelar med Fog Computing
Nedan hittar du potentialen med dimnätverk i smarta städer, hem och industriell automation:
Minimera latensen
Om latens har stor betydelse för ditt företag, är fog computing ett idealiskt val. Den utför dataanalys vid en punkt nära datakällan. Därför kan företag förvänta sig minimal latens jämfört med andra tekniker.
Speciellt inom industrier som tillverkning och energi, där varje sekund är värdefull, kan dimnätverk erbjuda snabbare varningar vilket säkerställer mindre tid som går förlorad.
Mindre bandbreddsanvändning
I fog computing, innebär dataanalys inte att flytta data till en molnserver. Därför finns det inget behov av en omfattande mängd nätverksbandbredd. Det minskar inte bara internetberoendet utan kostar också företag mindre.
Även om de anslutna enheterna fortsätter att generera data för analys, utförs uppgifterna på närmaste punkt. Som ett resultat behöver de flesta data inte transporteras.
Integritet
Även om dataintegritet är avgörande i den nuvarande världen, tar dimdatorer hand om det. Närhelst företag behöver tillämpa en viss nivå av integritet kan de använda fognätverk.
All verksamhetskritisk data analyseras lokalt eftersom ett IT-team noggrant övervakar och stödjer enheten. Endast de dataundergrupper som behöver analyser på högre nivå skickas till molnservern.
Av denna anledning är data som behandlas av fog computing jämförelsevis säkrare från integritetsinkräktare.
Minskad kostnad
Kostnader är ofta ett stort problem för alla typer av organisationer. Om de väljer imma minskar den totala kostnaden för företaget. Eftersom denna typ av datorer kräver mindre nätverksbandbredd, sänks driftskostnaderna avsevärt.
Maximerad säkerhet
All data som genereras av IoT bör skyddas från obehörig åtkomst och cyberbrottslingar. Inom fog computing kan dimnoder övervakas och skyddas med samma kontroller och policyer som företag har för resten av sin IT-miljö. Som ett resultat förblir data säker under transport och vila.
Förbättra tillförlitligheten
I de flesta fall måste IoT-enheter fungera under svåra miljöförhållanden. Dimnätverk kan förbättra tillförlitligheten hos data även under dessa svåra förhållanden samtidigt som behovet av dataöverföring till molnet minskar.
Realtidsanalys
Företag som använder fog computing har också tillgång till dataanalys i realtid. De kan dra nytta av denna funktion för att ligga före sina konkurrenter.
Tillverknings- och finansföretag måste fatta omedelbara beslut med hjälp av analysdata. De kan dra nytta av imma med sin snabba överföring av realtidsdata.
Lärresurser
#1. Fog Computing: koncept, ramar och applikationer
Letar du efter en textbok stilbok för att lära dig imma från grundläggande till avancerad nivå? Prova den här boken om dimberäkning av CRC Press på Amazon.
Följande är de anmärkningsvärda funktionerna i denna inbundna bok:
- Dimdatorintroduktion och grunder
- Dimdatorarkitektur
- Bedömning av fog computing i IoT
- Maskininlärning i dimdatorer
- Informationssäkerhet i dimdatorer
- Dimdatorsimuleringsappar och verktyg
- Olika verkliga tillämpningar av fog computing
#2. Dimdatorer och Internet-of-Things
Denna konferens om Fog Computing och Internet-of-Things ägde rum på senare tid. Det riktade sig till det framväxande ämnet IT-branschen.
Denna sammanfattningsbok för datorkonferenser finns tillgänglig på Amazon i inbunden och pocketversioner.
Avslutar
Internet of Things och Industrial Internet of Things växer snabbt. Enligt Statista fanns det 8,6 miljarder aktiva IoT- och IIoT-enheter 2019. Antalet växte till 15,14 miljarder 2023. En noggrant undersökt prognos från samma statistiska analysföretag säger att världen kommer att se cirka 29,42 miljarder aktiva IoT-enheter år 2030.
Dessa enorma antal IoT-enheter i hemmet, kommuner i smarta städer och industrier kommer att kräva petabyte internetbandbredd om de planerar att arbeta med molnbaserad infrastruktur.
För att inte nämna att vissa kritiska IoT-processer aldrig kommer att uppnå snabbare bearbetningshastighet om de håller sig till molnet. Dimdatorer är en rimlig lösning mellan molnet och kanten, och du kan utforska affärsmöjligheter eller högavlönade professionella positioner när du lär dig och behärskar dimdatorer.