Edge Computing, Fog Computing ou les deux ?

Informatique en nuage

Qu'est-ce que le cloud computing ?

Une définition simplifiée du cloud computing est la puissance de calcul mise à disposition sous forme de service en ligne. Selon les besoins, il est possible de louer du matériel (Infrastructure as a Service, IaaS), une plateforme (Platform as a Service, PaaS) ou des logiciels directement préconfigurés (Software as a Service, SaaS) auprès d'un prestataire de services cloud. Ces solutions sont particulièrement avantageuses en cas de besoins de stockage fluctuants ou si l'on veut éviter d'acheter son propre matériel / logiciel. Les fournisseurs de services de stockage et de gestion de fichiers en ligne en sont un bon exemple. Google Drive, par exemple, est un tel service. Les fichiers ne sont pas stockés sur des appareils physiques, mais plutôt "dans le nuage". Dans les applications industrielles, ces données, qui se présentent sous de nombreuses formes, pourraient trouver leur origine dans des capteurs IoT. Elles peuvent être envoyées à un service en nuage comme Microsoft Azure. Pour cela, les données doivent être transférées des appareils physiques sur le terrain vers le cloud. C'est là que l'edge computing et le fog computing entrent en jeu.

Aperçu et exemple d'Edge Computing

Contrairement au fog computing, l'edge computing a lieu directement sur le terminal, c'est-à-dire à l'extrémité du réseau. Dans le cas de l'Edge Computing, les données des capteurs connectés sont collectées, filtrées, comprimées, éventuellement cryptées et transmises. Pour le prétraitement au niveau du terminal, on peut utiliser ce que l'on appelle des passerelles IoT Edge Gateway. Contrairement aux solutions intégrées, l'utilisation de passerelles de périphérie permet de prolonger la durée de vie des capteurs connectés ou la durée de vie de la batterie, car les analyses complexes sont externalisées. Les compteurs intelligents sont un exemple d'utilisation judicieuse de l'Edge Computing. Les compteurs intelligents sont des compteurs d'électricité intelligents qui produisent une grande quantité de données en effectuant des mesures à de courts intervalles. L'edge computing, dans ce cas par le biais de la solution embarquée, permet de réduire les données avant qu'elles ne soient transportées plus loin sur le réseau. Pour en savoir plus sur l'edge computing, consultez notre petit film explicatif.

Aperçu et exemple de fog computing

Le fog computing est un niveau de calcul situé entre le cloud et l'edge. Dans le cas de l'edge computing, de grands flux de données peuvent être envoyés directement au cloud. Le fog computing, en revanche, peut recevoir les données du niveau edge avant qu'elles n'atteignent le cloud. Ensuite, seules les données pertinentes sont stockées dans le cloud. Parallèlement, les données non pertinentes peuvent être supprimées ou analysées au niveau du fog pour un accès à distance ou pour informer des modèles d'apprentissage localisés. Un bon exemple de fog computing serait une application embarquée sur une ligne de production, où un capteur de température connecté à une passerelle de périphérie mesure la température chaque seconde. Ces données seraient ensuite transmises au cloud pour surveiller les pics de température. Imaginez que toutes les mesures de température, chaque seconde d'un cycle de mesure 24h/24 et 7j/7, soient envoyées au cloud. Avec un niveau Fog, la passerelle de périphérie enverrait d'abord les données au niveau Fog via un réseau localisé. À l'aide de certains paramètres, on décide ici si les données doivent être envoyées au cloud et lesquelles. Le trafic de données est ainsi réduit. Pour de simples mesures de température, cette économie de données peut sembler négligeable. Mais imaginez l'impact si ces flux de données constants étaient remplis d'informations beaucoup plus complexes ou de gros fichiers, comme des images ou des vidéos.

Avantages du fog computing

L'un des avantages est l'efficacité du trafic de données et la réduction de la latence. La mise en œuvre d'une couche Fog permet de réduire les données que le nuage reçoit pour son application embarquée spécifique. Elle peut ainsi réagir directement aux données provenant du niveau Fog. D'autres avantages sont la réduction de l'espace de stockage nécessaire à l'application en nuage et un transfert de données plus rapide grâce à la réduction du volume de données.

Inconvénients du fog computing

Il est clair que le fog computing ne peut pas remplacer l'edge computing. Toutefois, l'edge computing peut fonctionner sans le fog computing. Le fog computing est un système complexe qui doit être intégré dans une infrastructure existante. Cela implique un effort considérable. Ainsi, le fog computing n'est pas adapté à tous les scénarios. Toutefois, pour certaines applications, les avantages mentionnés ci-dessus peuvent être attrayants si une architecture de données directe de bord à bord est utilisée.

Différences entre Edge Computing et Fog Computing - Fonctionnement

Les termes Fog et Edge Computing sont souvent utilisés de manière redondante. Toutefois, il existe désormais une délimitation bien définie entre les deux solutions. Fog Computing est donc un terme générique pour le prétraitement des données dans le réseau local, Edge Computing une forme spéciale de prétraitement des données. Un appareil Fog connaît tous les appareils présents dans le domaine. En cas d'analyse, il est possible d'accéder aux autres appareils et de communiquer avec eux. Les appareils Fog peuvent prendre des décisions basées sur les données reçues et stocker temporairement de petites quantités de données. Dans l'Edge, en revanche, des tâches telles que le filtrage et le regroupement des données sont effectuées. Les appareils Edge ne se connaissent pas entre eux et n'interagissent donc pas.

Les fog nodes sont généralement des appareils déjà présents sur le réseau. Ils se trouvent à un niveau hiérarchique supplémentaire entre les terminaux et le cloud. En revanche, l'edge computing a lieu directement sur le terminal, voire dans le terminal.

Choisir le bon matériel et le bon logiciel

L'idée du fog computing repose sur l'utilisation d'appareils qui sont déjà présents dans le réseau (par exemple, routeurs industriels, passerelles, serveurs). Cela signifie qu'un matériel spécifique n'est pas nécessaire ici. Toutefois, les appareils déjà présents doivent être intégrés dans un réseau Fog à l'aide d'un logiciel approprié. De nombreux fournisseurs proposent aujourd'hui de tels logiciels. La plupart du temps, il s'agit des fournisseurs de cloud eux-mêmes, qui mettent à disposition des solutions logicielles pour une mise en réseau du niveau Fog vers le cloud concerné.

L'edge computing, en revanche, est généralement basé sur le matériel. Les fonctions d'edge computing susmentionnées sont exécutées sur de nombreux terminaux. Celles-ci sont intégrées dans les systèmes existants et sont mises à disposition par le fabricant. Si les données d'un terminal doivent être traitées en périphérie sans une telle fonctionnalité, du matériel supplémentaire est nécessaire, comme par exemple une passerelle de périphérie. Ces appareils disposent des interfaces les plus diverses pour connecter différents terminaux.

En ce qui concerne le matériel nécessaire ou le type d'ordinateur industriel, une passerelle Edge Gateway peut facilement être utilisée dans le même but qu'un serveur Fog. La raison en est qu'il existe des différences dans la collecte et le traitement des données, mais pas dans les fonctions et les capacités du matériel.