Algunos procesos industriales y comerciales son tan críticos que confiar en la computación en la nube ralentizará la productividad y la eficiencia de todo el sistema. Aquí, la computación en la niebla viene a su rescate.
El espacio tecnológico está cambiando rápidamente y la nueva tecnología de TI domina el mercado. Según Gartner Hype Cycle 2022, actualmente, muchas tecnologías relacionadas con la computación y el almacenamiento están creando una gran expectación en un corto período.
Por ejemplo, almacenamiento computacional, plataformas en la nube de la industria, arquitectura de malla de ciberseguridad, etc., son algunos. En la operación de la nube de la industria, una tecnología emergente es la computación en la niebla. Crea un puente entre la computación perimetral ultrarrápida y la computación en la nube de velocidad intermedia.
Si su empresa se dedica a tareas supercríticas que deben llevarse a cabo rápidamente con alta seguridad, entonces elige la computación perimetral. Pero, ¿qué sucede si el hardware informático de borde no puede procesar la cantidad de datos que las máquinas producen en el sitio? Utiliza redes de niebla.
Siga leyendo para aprender la computación en la niebla desde el nivel básico, junto con algunos recursos de aprendizaje adicionales de alta calidad para dominar la computación en la niebla en una capacidad comercial o profesional.
Tabla de contenido
¿Qué es la computación en la niebla?
La computación en la niebla es una red descentralizada de infraestructura informática o procesos de procesamiento de datos en los que los recursos informáticos se ubican entre el dispositivo o la fuente de datos y cualquier centro de datos central o infraestructura de computación en la nube de terceros.
A Cisco se le ocurrió el término fog computing en 2012 para definir una alternativa a la computación en la nube que se mantendrá más cerca de las máquinas o aplicaciones donde la velocidad de procesamiento de datos debe ser más rápida, o el proceso puede ralentizarse o fallar.
Más tarde, en 2015, los principales desarrolladores de hardware y software como Intel, Microsoft, Dell Technologies, ARM Holdings y Cisco Systems establecieron el Consorcio OpenFog para promover el crecimiento de la computación en la niebla.
Actualmente, fog computing es un nombre popular en nichos industriales donde el procesamiento de datos de alta velocidad debe realizarse en el borde de la red en la nube. Tiene algunos sinónimos, como se menciona aquí:
- Redes de niebla
- Nebulización
Las redes de niebla son un puente entre la computación de borde y la computación en la nube. Para ahorrar en costos de ancho de banda y aumentar la velocidad de procesamiento, los procesos de fabricación habilitados para IoT, la automatización del hogar, los sistemas de seguridad, etc., pueden implementar una capa adicional de poder computacional llamada nebulización.
Esta capa computacional tendrá aplicaciones de almacenamiento, capacidad de procesamiento y análisis. Dependiendo de un conjunto de instrucciones preconfiguradas, los datos irán directamente a una infraestructura de computación en la niebla más cercana al dispositivo IoT o sensores que recopilan datos del entorno operativo.
Es el mismo lugar donde guarda su sistema informático perimetral. Por lo tanto, puede considerar que la computación perimetral y la computación en la niebla están más cerca una de la otra, mientras que la computación en la nube se mantiene mucho más alejada.
Si la informática perimetral no puede procesar los datos, los datos recopilados se envían a un sistema de redes de niebla. Procesará los datos e instruirá a los sistemas IoT con algunas decisiones. Más tarde, almacenará los datos procesados en la nube para fines de archivo.
¿Cómo funciona la computación en la niebla?
Un marco de red de niebla consta de varios componentes de hardware y funciones de software según su aplicación industrial.
A menudo incluye puertas de enlace informáticas que recopilan datos de fuentes de datos y máquinas inteligentes in situ. Además, una red de niebla puede aceptar datos de varios puntos finales de recopilación, como conmutadores y enrutadores que conectan activos digitales dentro de una red.
El principio de funcionamiento de un sistema de computación de niebla significa principalmente transportar datos desde y hacia IoT o dispositivos sensores en un entorno de IoT. Así es como se lleva a cabo la transferencia de datos durante la nebulización:
- Un controlador de automatización supervisa las señales de lectura de los dispositivos IoT en red, sensores y otras máquinas inteligentes.
- El controlador de automatización ejecuta una aplicación o algoritmo programado que, a su vez, automatiza el equipo IoT.
- Este programa preconfigurado utiliza un servidor OPC Foundation estándar para transportar datos al siguiente dispositivo en la canalización de redes de niebla. OPC Foundation también se conoce como Object Linking and Embedding for Process Control (OLEPC) o Open Platform Communications (OPC).
- El programa también puede usar cualquier otra puerta de enlace.
- Una máquina convierte estos datos en un protocolo de datos que comprende varios estándares de comunicaciones de Internet, como HTTPS o MQTT (MQ Telemetry Transport).
- Ahora, la red de Internet o intranet puede enviar fácilmente los datos convertidos a uno o más nodos de niebla en el borde de la nube para su análisis.
- Los nodos de niebla instruirán inmediatamente a los dispositivos IoT conectados sobre qué hacer mediante el análisis de la señal ambiental.
- Más tarde, el nodo de niebla almacena los datos en un servidor en la nube distante para fines de auditoría, análisis y archivo.
Ahora, averigüemos la breve diferencia entre la computación de niebla y de borde.
Computación en la niebla vs. Computación perimetral
La principal diferencia entre las redes perimetrales y de niebla es la ubicación de la potencia informática.
En Edge Computing, el poder de cómputo y toma de decisiones podría integrarse en el dispositivo IoT. Por ejemplo, cámaras de seguridad inteligentes con capacidad de reconocimiento facial que están conectadas a una red de área local (LAN), así como al almacenamiento en la nube.
A veces, varios dispositivos IoT más pequeños, como actuadores, sensores de temperatura, sensores de fluidos, sensores de movimiento, etc., conectados a un centro de computación perimetral también son una arquitectura posible para una red informática perimetral.
Por el contrario, la computación en la niebla coloca inteligencia o poder de cómputo en la LAN mediante un nodo de niebla o un concentrador de niebla. El concentrador recopila señales del mundo real de los dispositivos y procesos de IoT y luego instruye a las máquinas inteligentes conectadas sobre qué hacer. El nodo de niebla también es responsable de enviar datos al servidor de la nube central para un análisis en profundidad, que no es crítico para la toma de decisiones en tiempo real.
Sin embargo, algunos expertos en IoT consideran que la nebulización es solo el estándar de Cisco para la computación perimetral.
Computación en la niebla vs. Computación en la nube
Ahora que puede pensar que la computación en la nube y la niebla son muy similares, es importante conocer las diferencias entre la computación en la niebla y la computación en la nube.
La computación en la nube crea un centro centralizado para todas las necesidades informáticas y de almacenamiento. Hace que una red no sea inteligente. por el contrario; fog networking lleva la inteligencia al borde de una red que también está conectada a una nube.
Tal inteligencia de borde reduce la carga en la computación en la nube y los recursos de Internet.
Componentes de la computación en la niebla
Diferentes empresas de IoT usan diferentes formas de configurar un sistema de redes de niebla. Por lo tanto, podría encontrar múltiples arquitecturas en el ecosistema de redes de niebla. Sin embargo, los siguientes son los componentes comunes en cualquier arquitectura de nebulización estándar:
#1. Nodos virtuales y físicos
Estos son simplemente dispositivos de usuario final como teléfonos móviles, varios sensores en una línea de producción, parlantes inteligentes, luces inteligentes y muchos más que generan datos y ejecutan instrucciones.
#2. Dispositivos de niebla o nodos
Estos son generalmente servidores de niebla, puertas de enlace de niebla y dispositivos de niebla. Los dispositivos de niebla almacenan datos, mientras que una puerta de enlace de niebla analiza los datos de múltiples dispositivos de niebla. Finalmente, las puertas de enlace de niebla se encargan del enrutamiento y reenrutamiento de datos.
#3. Servicios de Monitoreo
Estas API garantizan que los nodos de niebla y los dispositivos IoT no se detengan y siempre se comuniquen.
#4. Programas de procesamiento de datos
Estos programas se ejecutan en un servidor de niebla para filtrar, procesar, limpiar, reconstruir y finalmente almacenar datos en la nube.
#5. Sistemas de gestión de recursos
Funciona como unidad de equilibrio de carga y supervisa la utilización de todos los nodos de niebla.
#6. Aplicaciones y herramientas de seguridad
El cifrado de datos en tránsito y en reposo siempre es necesario para garantizar una informática de niebla segura. Estos componentes aseguran un cifrado sólido de los datos digitales.
#7. GUI, software y aplicaciones
Estas son aplicaciones y herramientas que utilizan los usuarios humanos o los operadores de la planta para controlar todo el sistema.
¿Por qué y cuándo necesita la computación en la niebla?
La computación en la niebla permite a las empresas basadas en IoT ampliar sus operaciones. No podían confiar en la computación en la nube porque cuando ve un aumento en el tráfico o en el usuario, la computación en la nube podría fallar.
La computación en la nube es una buena fuente de poder computacional, plataforma de programación y almacenamiento masivo de bajo costo. Sin embargo, no puede confiar únicamente en la nube o la virtualización cuando se trata de procesos que requieren un nivel supercrítico de precisión y velocidad.
Cuando se habla de latencia prácticamente nula en una fábrica basada en un sistema IoT o en una ciudad inteligente, debe configurar uno o más sistemas de redes de niebla según el tamaño del entorno IoT.
Algunas otras razones notables para implementar la nebulización son:
- Sus sistemas IoT recopilan demasiados datos y no necesita todos estos datos. Por lo tanto, la nebulización puede ayudarlo con la filtración de datos.
- El equipo IIoT en red debe reaccionar en un milisegundo desde la detección de una anomalía. Tal velocidad solo puede ocurrir con edge computing o fog computing.
A continuación, exploremos los beneficios de la computación en la niebla.
Beneficios de la computación en la niebla
Encuentre a continuación el potencial de las redes de niebla en ciudades inteligentes, hogares y automatización industrial:
Minimizar Latencia
Si la latencia es muy importante para su negocio, la computación en la niebla es una opción ideal. Realiza el análisis de datos en un punto cercano a la fuente de datos. Por lo tanto, las empresas pueden esperar una latencia mínima en comparación con otras tecnologías.
Especialmente en industrias como la fabricación y la energía, donde cada segundo es valioso, las redes de niebla pueden ofrecer alertas más rápidas, lo que garantiza menos tiempo perdido.
Menos uso de ancho de banda
En fog computing, el análisis de datos no implica mover los datos a un servidor en la nube. Por lo tanto, no hay necesidad de una gran cantidad de ancho de banda de red. No solo reduce la dependencia de Internet, sino que también cuesta menos a las empresas.
Aunque los dispositivos conectados siguen generando datos para el análisis, las tareas se realizan en el punto más cercano. Como resultado, la mayoría de los datos no necesitan transporte.
Privacidad
Si bien la privacidad de los datos es fundamental en el mundo actual, la computación en la niebla se encarga de eso. Siempre que las empresas necesiten aplicar un cierto nivel de privacidad, pueden utilizar las redes de niebla.
Todos los datos de misión crítica se analizan localmente mientras un equipo de TI supervisa y respalda cuidadosamente el dispositivo. Solo los subconjuntos de datos que necesitan un análisis de alto nivel se envían al servidor en la nube.
Por esta razón, los datos procesados por la computación en la niebla son comparativamente más seguros frente a los invasores de la privacidad.
Costo reducido
El costo es a menudo una preocupación importante para todo tipo de organizaciones. Si eligen la nebulización, el costo total para la empresa se reduce. Dado que este tipo de computación necesita menos ancho de banda de red, el costo operativo se reduce significativamente.
Seguridad maximizada
Todos los datos generados por IoT deben protegerse del acceso no autorizado y de los ciberdelincuentes. En fog computing, los nodos de niebla se pueden monitorear y proteger utilizando los mismos controles y políticas que las empresas tienen para el resto de su entorno de TI. Como resultado, los datos se mantienen seguros en tránsito y en reposo.
Mejore la confiabilidad
En la mayoría de los casos, los dispositivos IoT tienen que funcionar en condiciones ambientales difíciles. Las redes de niebla pueden mejorar la confiabilidad de los datos incluso en estas duras condiciones al tiempo que reducen la necesidad de transmisión de datos a la nube.
Análisis en tiempo real
Las empresas que utilizan fog computing también tienen acceso a análisis de datos en tiempo real. Pueden sacar provecho de esta característica para mantenerse por delante de sus competidores.
Las empresas manufactureras y financieras necesitan tomar decisiones instantáneas utilizando datos analíticos. Pueden beneficiarse de la nebulización con su rápida transferencia de datos en tiempo real.
Recursos de aprendizaje
#1. Computación en la niebla: conceptos, marcos y aplicaciones
¿Está buscando un libro de estilo de libro de texto para aprender a empañar desde niveles básicos hasta niveles avanzados? Pruebe este libro sobre computación en la niebla de CRC Press en Amazon.
Las siguientes son las características notables de este libro de tapa dura:
- Introducción y conceptos básicos de la computación en la niebla
- Arquitectura de computación en la niebla
- Evaluación de fog computing en IoT
- Aprendizaje automático en fog computing
- Seguridad de la información en fog computing
- Aplicaciones y herramientas de simulación de computación en la niebla
- Varias aplicaciones del mundo real de la computación en la niebla
#2. Computación en la niebla e Internet de las cosas
Esta conferencia sobre computación en la niebla e Internet de las cosas se llevó a cabo recientemente. Se centró en el tema emergente de la industria de TI.
Este libro de resumen de la conferencia informática está disponible en Amazon en versiones de tapa dura y rústica.
Terminando
El Internet de las Cosas y el Internet Industrial de las Cosas está creciendo rápidamente. Según Statista, había 8600 millones de dispositivos IoT e IIoT activos en 2019. El número aumentó a 15 140 millones en 2023. Un pronóstico cuidadosamente investigado por la misma empresa de análisis estadístico dice que el mundo verá aproximadamente 29 420 millones de dispositivos IoT activos para 2030.
Esta gran cantidad de dispositivos IoT en el hogar, los municipios de ciudades inteligentes y las industrias requerirán petabytes de ancho de banda de Internet si planean trabajar en la infraestructura de computación en la nube.
Sin mencionar que algunos procesos críticos de IoT nunca alcanzarán una velocidad de procesamiento más rápida si se quedan en la nube. La computación en la niebla es una solución razonable entre la nube y el borde, y puede explorar oportunidades comerciales o puestos profesionales bien pagados cuando aprende y domina la computación en la niebla.