Почему IoT нужны туманные вычисления?

Интернет вещей (IoT) - одна из самых популярных мегатенденций в технологиях, и по понятным причинам IoT имеет дело со всеми компонентами веб-версии 3 Интернет вещей (IoT) - одна из самых популярных мегатенденций в технологиях, и по понятным причинам IoT имеет дело со всеми компонентами веб-версии 3.0, включая аналитику больших данных, облачные вычисления и мобильные вычисления.

Соревнование
IoT обещает вывести возможности подключения на земной уровень, пронизывая каждый дом, автомобиль и рабочее место интеллектуальными устройствами, подключенными к Интернету. Но поскольку зависимость от наших новых подключенных устройств возрастает вместе с преимуществами и использованием технологии зрелости, надежность шлюзов, которые превращают IoT в функциональную реальность, должна возрасти и практически гарантировать бесперебойную работу. Поскольку каждое устройство, свет, дверь, предмет одежды и любые другие предметы в вашем доме и офисе становятся потенциально доступными для Интернета; Интернет вещей готов приложить серьезные усилия к существующей инфраструктуре Интернета и центров обработки данных. Gartner предсказывает, что IoT может включать в себя 26 миллиардов подключенных устройств к 2020 году.

В настоящее время популярным подходом является централизация обработки облачных данных на одном сайте, что приводит к снижению затрат и повышению безопасности приложений. Но с огромным количеством входных данных, которые будут получены из глобально распределенных источников, эта центральная структура обработки потребует резервного копирования. Кроме того, большинство корпоративных данных передаются в облако, сохраняются и анализируются, после чего принимается решение и предпринимается действие. Но эта система неэффективна, чтобы сделать ее эффективной, необходимо разумно обрабатывать некоторые данные или большие данные в случае IoT, особенно если это конфиденциальные данные и требуется быстрое действие.

Чтобы проиллюстрировать необходимость разумной обработки некоторых видов данных, IDC оценивает, что объем данных, анализируемых на устройствах, которые физически находятся близко к Интернету вещей, приближается к 40 процентам, что подтверждает срочную потребность в другом подходе к этой потребности.
Чтобы проиллюстрировать необходимость разумной обработки некоторых видов данных, IDC оценивает, что объем данных, анализируемых на устройствах, которые физически находятся близко к Интернету вещей, приближается к 40 процентам, что подтверждает срочную потребность в другом подходе к этой потребности
Источник: Cisco

Решение
Чтобы справиться с этой проблемой, Fog Computing является чемпионом.
Туманные вычисления позволяют выполнять вычисления, принимать решения и принимать меры с помощью устройств IoT и только направляют соответствующие данные в облако. Cisco придумал термин «Туманные вычисления» и дал блестящее определение для туманных вычислений: «Туман расширяет облако до быть ближе к вещам, которые производят и действуют на данных IoT. Эти устройства, называемые узлами тумана, могут быть развернуты в любом месте с сетевым подключением: на заводском этаже, на вершине опоры линии электропередач, вдоль железнодорожного пути, в транспортном средстве или на нефтяной вышке. Любое устройство с подключением к компьютерам, хранилищам и сетям может быть узлом тумана. Примеры включают промышленные контроллеры, коммутаторы, маршрутизаторы, встроенные серверы и камеры видеонаблюдения ».

Источник: Cisco
Источник: Cisco

Чтобы понять концепцию туманных вычислений, следующие действия определяют туманные вычисления:

  • Анализирует наиболее чувствительные ко времени данные на границе сети, вблизи того места, где они генерируются, вместо отправки огромных объемов данных IoT в облако.
  • Действует в отношении данных IoT в миллисекундах в зависимости от политики.
  • Отправляет выбранные данные в облако для исторического анализа и долгосрочного хранения.

Преимущества использования Fog Computing

  • Минимизировать задержку
  • Сохранение пропускной способности сети
  • Решать проблемы безопасности на всех уровнях сети
  • Надежно работать с быстрыми решениями
  • Собирать и защищать широкий спектр данных
  • Переместить данные в лучшее место для обработки
  • Более низкие затраты на использование высокой вычислительной мощности только при необходимости и меньшую пропускную способность
  • Лучший анализ и понимание местных данных

Имейте в виду, что туманные вычисления не являются заменой облачных вычислений в какой-либо мере, они работают в сочетании с облачными вычислениями, оптимизируя использование доступных ресурсов. Но это было результатом необходимости решения двух задач: обработки и обработки поступающих данных в реальном времени, а также ограничения ресурсов, таких как пропускная способность и вычислительная мощность, еще одним фактором, помогающим туманным вычислениям, является тот факт, что они используют преимущества распределенной природы сегодняшние виртуализированные ИТ-ресурсы. Это улучшение иерархии путей данных обеспечивается за счет расширенной вычислительной функциональности, которую производители встраивают в свои пограничные маршрутизаторы и коммутаторы.

Пример из реальной жизни:
Система светофора в крупном городе оснащена интеллектуальными датчиками. Это день после того, как местная команда выиграла игру чемпионата, и это утро дня большого парада. Ожидается всплеск трафика в город, так как гуляки приезжают праздновать победу своей команды. По мере наращивания трафика данные собираются с отдельных светофоров. Приложение, разработанное городом для настройки яркости и времени, работает на каждом граничном устройстве. Приложение автоматически вносит коррективы в световые схемы в режиме реального времени, на краю, обходя препятствия движению по мере их возникновения и уменьшения. Задержки на дорогах сведены к минимуму, и фанаты проводят меньше времени в своих автомобилях и имеют больше времени, чтобы насладиться их большим днем.

После завершения парада все данные, собранные из системы светофора, будут отправлены в облако и проанализированы, что обеспечит прогнозный анализ и позволит городу настроить и улучшить реакцию своего транспортного приложения на будущие аномалии трафика. Не имеет смысла отправлять постоянный поток данных с ежедневных датчиков трафика в облако для хранения и анализа. Гражданские инженеры хорошо разбираются в нормальных условиях движения. Соответствующие данные - это информация датчика, которая отличается от нормы, например, данные за день парада.

Динамика туманных вычислений
Туманные вычисления, рассматриваемые как расширение «низко к земле» облака до ближайших шлюзов, искусно обеспечивают эту потребность. Как сетевой аналитик Gartner, Джо Скорупа Это звучит так: «Огромное количество устройств в сочетании с огромным объемом, скоростью и структурой данных IoT создает проблемы, особенно в области безопасности, данных, управления хранением, серверов и сетей центров обработки данных с бизнес-процессами в реальном времени. На кону. Менеджерам центров обработки данных потребуется развернуть более перспективное управление мощностью в этих областях, чтобы иметь возможность заблаговременно выполнять бизнес-приоритеты, связанные с IoT ».

Для обработки данных и проблем с обратной связью, которые скрывают будущее IoT, туманные вычисления предлагают функциональное решение. Поставщики сетевого оборудования, предлагающие такую ​​платформу, предполагают использование маршрутизаторов с промышленной надежностью, работающих под управлением открытых платформ Linux и JVM, встроенных в собственные проприетарные ОС. Используя открытые платформы, приложения могут быть перенесены в ИТ-инфраструктуру с использованием среды программирования, знакомой и поддерживаемой несколькими поставщиками. Таким образом, интеллектуальные пограничные шлюзы могут обрабатывать или интеллектуально перенаправлять миллионы задач, поступающих от множества датчиков и мониторов IoT, передавая только сводные данные и данные исключений в собственно облако.

Источник: Cisco   Fog Computing и Smart Gateways   Успех туманных вычислений напрямую зависит от устойчивости этих интеллектуальных шлюзов, управляющих бесчисленными задачами в Интернете, кишащем устройствами IoT
Источник: Cisco

Fog Computing и Smart Gateways
Успех туманных вычислений напрямую зависит от устойчивости этих интеллектуальных шлюзов, управляющих бесчисленными задачами в Интернете, кишащем устройствами IoT. Устойчивость ИТ будет необходимостью обеспечения непрерывности бизнеса операций IoT, а для обеспечения этого успеха необходимо выполнить следующую задачу:

  • избыточность
  • Безопасность
  • Мониторинг мощности и охлаждения
  • Отказоустойчивые решения для обеспечения максимального времени безотказной работы

По словам Гартнера Каждый час простоя может стоить организации до 300 000 долларов. Скорость развертывания, рентабельная масштабируемость и простота управления при ограниченных ресурсах также являются главными проблемами.

Заключение
Перемещение интеллектуальной обработки данных на периферию только повышает ставки на поддержание доступности этих интеллектуальных шлюзов и пути их связи с облаком. Когда IoT предоставляет методы, которые позволяют людям управлять своей повседневной жизнью, от запирания своих домов до проверки своих графиков и приготовления пищи, простои шлюзов в мире туманных вычислений становятся критической проблемой. Кроме того, решения по отказоустойчивости и отказоустойчивости, которые защищают эти процессы, станут еще более важными.

Рекомендации
http://www.biztechmagazine.com/article/2014/08/fog-computing-keeps-data-right-where-internet-things-needs-it
http://www.datacenterknowledge.com/archives/2015/04/08/fog-computing-for-internet-of-things-needs-smarter-gateways/
http://www.cisco.com/c/dam/en_us/solutions/trends/iot/docs/computing-overview.pdf