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From Cloud to Fog Cisco stellt Fog-Computing-Architektur für das IoT vor

| Autor / Redakteur: Dipl. -Ing. Thomas Drilling / Nico Litzel

Cisco hat mit „IoT System“ eine Architektur für das Internet of Things (IoT) vorgestellt, die das Management von IoT-Infrastrukturen vereinfachen, die Transparenz der Geschäftsprozesse erhöhen und die Datenauswertung beschleunigen soll.

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Fog Computing macht dem IoT Beine
Fog Computing macht dem IoT Beine
(Bild: Cisco)

Unternehmen, Städte oder gar Länder müssen nach Ansicht von Cisco-Deutschlandchef Oliver Tuszik in die Digitalisierung 4.0 starten. Dabei sei es aber mit der reinen Vernetzung nicht getan. Es komme vielmehr auf die Software an, welche die Informationen sammelt und aufbereitet, womit sie erst neue Einblicke erlaubt und bessere Entscheidungen ermöglicht. Erst dann könne die IT künftig einen enormen Wertbeitrag für jede Organisation liefern: Schnelligkeit, Transparenz und Flexibilität und geschäftskritische Informationen, deren Erhebung zuvor schlicht unmöglich war. Dafür sei eine durchgehende Sicherheitsinfrastruktur Voraussetzung für die Vernetzung von Geräten, Prozessen, Daten und Menschen.

Die sechs Säulen des Cisco IoT System

Mit seinem „Cisco IoT System“ hat Cisco jetzt eine neue Architektur für das Internet der Dinge vorgestellt, die sowohl aus Hard- als auch aus Software besteht. Die sechs wesentlichen Komponenten umfassen die Bereiche Netzwerkkonnektivität, Fog Computing, Sicherheit, Datenanalyse, Management/Automatisierung und Anwendungen.

  • Netzwerkkonnektivität: Cisco bietet speziell angefertigte Routing-, Switching- und Wireless-Produkte an, die auch für den harten Fabrik- und Outdoor-Einsatz geeignet sind („ruggedized“.)
  • Fog Computing: Mehr als 25 Netzwerkprodukte von Cisco beherrschen „Fog Computing“. Damit schafft Cisco die Infrastruktur, um etwa Analysefunktionen direkt im Netzwerk auszuführen. Das ermöglicht es Kunden beispielsweise, Sensordaten lokal zu verarbeiten und damit extrem zeitkritische Anwendungen einzusetzen.
  • Sicherheit: Cisco vereint physische Sicherheitsfunktionen wie Videoüberwachung und Zutrittskontrolle mit Cybersecurity (Netzwerk, Cloud, Clients), um Angriffe entdecken und abwehren zu können.
  • Datenanalyse: Das Cisco IoT System bildet die Basis für Cisco Connected Analytics sowie Analysesoftware von Drittanbietern.
  • Management und Automatisierung: Für Infrastrukturen mit immer mehr Endpunkten und Anwendungen bietet das Cisco IoT System Unternehmensangaben zufolge eine verbesserte Sicherheit und Kontrolle, um den Produktionsprozess optimal zu unterstützen.
  • Anwendungen: Organisationen sowie Partner und Drittanbieter können über bereitgestellte Schnittstellen effizient eigene Anwendungen entwickeln und einführen, die Funktionen wie Fog Computing nutzen.

Fog Computing befeuert das IoT

Ciscos IoT-System-Architektur basiert zu einem wesentlichen Teil auf Fog Computing, eine Terminologie, die Cisco im vergangenen Jahr geprägt hat, um seine Vision einer drastischen Beschleunigung der Datenübertragung im Internet der Dinge voranzubringen.

Bis 2020 sollen, so Cisco, bis zu 50 Milliarden Geräte mit dem Internet verbunden werden – vom Toaster über Smartwatches und Thermometer, dem Blutdruckmessgerät bis hin zu Kühlschränken und Smart Homes. Weitere wichtige Bereiche sollen das Transportwesen und die Automobilindustrie sein. Dabei sind die Geräte bis dato für gewöhnlich über einen Router an das Internet angebunden. Dieser leitet die von Sensoren gelieferten Daten über das Internet zur Analyse weiter. Die dabei anfallenden Datenmengen sind gigantisch, beispielsweise fallen allein 20 bis 30 Terabyte Daten pro Stunde bei einer Flugzeugturbine an.

Kern von Ciscos Vision vom Fog Computing ist, diese Daten so nahe wie möglich an der Quelle zu verarbeitet, also nicht in der Cloud, sondern in vor Ort installierten Routern und Netzwerkgeräten. Das soll nicht nur enorme Geschwindigkeitsvorteile bieten, sondern auch schnellere Reaktionsmöglichkeiten und letztlich eine höhere Sicherheit ermöglichen.

Bei Fog Computing läuft auf den Netzwerkgeräten ein zweites Betriebssystem: IOx. Dieses soll das Ausführen selbst entwickelter Anwendungen ermöglichen, was deutlich effizienter und schneller ist, als wenn die Analyse-Anwendungen irgendwo in der Cloud stehen. Die Cloud dient dann beim Fog Computing lediglich dem Speichern der aggregierten Informationen. Fog Computing entlastet damit nicht nur die Übertragungswege, sondern spart auch Cloud-Speicherplatz und verbessert theoretisch die Servicequalität.

Zur Datenanalyse können IT-Betreiber über „Fog Data Services“ Richtlinien erzeugen, die Datenflüsse durch IoT-Umgebungen überwachen und bei Bedarf optimieren. Für Management und Automatisierung dienen der „IoT Field Network Director“, mit dem Nutzer die IoT-Netzwerk-Infrastruktur im industriellen Maßstab überwachen und anpassen können, sowie der „Fog Director“. Damit kontrollieren Administratoren die Einstellungen und den Lebenszyklus von Anwendungen, um Transparenz in großen IoT-Installationen zu erhalten.

Neue IoT-Produkte und Partner

Das Cisco IoT System umfasst 15 neue Produkte, darunter ein neuer Industrie-Switch, sowie spezielle WLAN-Zugangspunkte für den Einsatz im Nahverkehr und als Städte-WLAN. Für Transportsysteme und verteilte Industrienetzwerke (M2M) gibt es neue Router und Gateways mit Mobilfunkmodulen.

Ferner unterstützen Partner das Cisco IoT System und IOx für Fog Computing, denn dieses erweitert die Möglichkeiten für Third-Party-Anwendungen und die nahtlose Integration mit Partner-Angeboten für jedes Geschäftsmodell. Laut Cisco haben bereits wichtige Branchenführer ihre Software-Anwendungen für das Fog Computing-System von Cisco angepasst. Dazu zählen SAP, Nemetris, Azeti, GE (Predix), Itron (Riva), OSISoft (PI), smartFOA in Japan, Tieto in Skandinavien, Bitstew, Davra, SK Solutions, Toshiba und weitere Anbieter wie Covacsis, das auf Basis von Cisco IOx Prognose-Tools für die Fertigungsindustrie bietet.

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Über den Autor

Dipl. -Ing. Thomas Drilling

Dipl. -Ing. Thomas Drilling

IT-Consultant, Trainer, Freier Journalist