L'informatique de périphérie (Edge Computing) IoT : relier appareils et cloud pour des insights temps réel

L'Internet des objets (IoT) est une confluence de technologies en évolution rapide, et les parties prenantes de l'industrie examinent comment la distribution des ressources de calcul vers la périphérie du réseau — liée par une architecture bout-en-bout reliant l'infrastructure de périphérie et les services cloud — peut débloquer de puissantes applications IoT.

Dans ce contexte, « edge » (périphérie) fait référence au point de terminaison physique du réseau où réside un appareil IoT, tandis que « fog » (brouillard, terme inventé par Cisco) décrit l'architecture réseau qui connecte ces nœuds de périphérie aux services cloud, à la fois centralisés et distribués. Bien que la terminologie puisse être confuse au premier abord, l'idée centrale est simple : rapprocher le calcul et l'analytique là où les données sont générées.

Il y a trois raisons principales pour lesquelles l'edge et le fog computing deviennent essentiels pour l'IoT :

• Volume de données : La quantité massive de données produites par des milliards d'appareils connectés dépasse de loin ce que les services cloud centralisés peuvent gérer efficacement.
• Latence : Les applications IoT critiques — comme les véhicules autonomes ou les systèmes de contrôle industriel — nécessitent des temps de réponse sub-millisecondes impossibles à atteindre si les données doivent voyager vers un cloud distant.
• Coût : Transmettre des téraoctets de données brutes de capteurs sur des réseaux étendus n'est ni rentable ni écoénergétique pour les opérateurs réseau.

Plus tôt cette semaine, 451 Research s'est associé au OpenFog Consortium pour publier une perspective sur cinq ans du marché du fog computing. Le rapport définit la périphérie comme les appareils IoT qui génèrent des données de capteurs et possèdent des capacités de calcul, connectivité et analytique embarquées — comme les véhicules, équipements de fabrication et dispositifs médicaux intelligents — ainsi que les centres de données locaux et l'infrastructure de calcul mobile de périphérie.

Selon l'analyse de 451, le marché mondial des solutions fog devrait atteindre 18 milliards $ d'ici 2022, avec les secteurs énergie, services publics, transport, santé et industriel menant l'adoption. Les investissements initiaux devraient se concentrer sur le matériel, suivis par les applications et services. À ce stade, le matériel reste le composant le plus mature de l'écosystème.

Cisco, l'originateur du terme « fog », offre le système Edge Analytics Fabric construit sur une architecture ouverte. Cisco décrit sa proposition de valeur ainsi : « Votre entreprise opère des actifs physiques qui créent données et complexité. Les connexions réseau et cloud ne sont pas disponibles. Maintenant vous pouvez connecter, traiter et analyser vos données distribuées où elles vivent. Résolvez les défis IT et OT et prenez des décisions en temps réel, créant de la valeur quand vous utilisez toutes les données importantes pour votre entreprise. »

Considérez un scénario minier hypothétique. Les opérations minières se produisent souvent dans des zones reculées avec une couverture cellulaire ou satellite limitée. En déployant un réseau d'accès radio virtualisé et un cœur de paquet évolué virtualisé, l'équipement peut communiquer entre eux et avec les opérateurs sur site ou dans des centres de contrôle distants. L'analytique prédictive effectuée à la périphérie peut détecter les pannes d'équipement imminentes et déclencher des interventions automatisées, réduisant les temps d'arrêt coûteux et éliminant le besoin d'expédier des téraoctets de données brutes vers un centre de données central.

Dell est aussi entré dans l'espace matériel de périphérie avec sa passerelle Dell Edge Gateway. La société a récemment annoncé une unité commerciale IoT dédiée et un plan d'investissement de 1 milliard $ sur trois ans. La Dell Edge Gateway connecte une large gamme d'appareils filaires et sans fil, agrège et analyse les entrées localement, et ne transmet que les données significatives vers le cloud — économisant la bande passante et réduisant les coûts de transport.

Le OpenFog Consortium, une organisation à but non lucratif qui a établi une architecture de référence pour promouvoir l'interopérabilité à travers l'écosystème IoT en évolution, collabore maintenant avec l'IEEE Standards Association pour développer des spécifications standardisées de fog computing. Le président du conseil OpenFog, Helder Antunes, qui sert aussi comme directeur senior des investissements stratégiques corporate de Cisco, a décrit l'adoption de l'architecture de référence par l'IEEE comme une « étape majeure » qui permettra la convergence de l'IT, des communications et de la technologie opérationnelle.

« Pour être véritablement transformatif, l'Internet des objets doit gérer des quantités massives de données en quasi temps réel pour des cas d'usage avancés comme les drones, véhicules autonomes et IA embarquée. Il a aussi besoin d'être pleinement interopérable — des appareils et capteurs utilisateurs finaux jusqu'au cloud. Les architectures traditionnelles ne peuvent pas relever les défis opérationnels des applications numériques avancées d'aujourd'hui, » a-t-il écrit.

De nombreux opérateurs de réseau leaders explorent les architectures edge et fog, bien que les plans spécifiques ne soient pas encore publics. Un obstacle significatif pour les opérateurs est l'immobilier physique : supporter des flux de données à haut volume depuis des véhicules autonomes ou infrastructures intelligentes nécessite des déploiements matériels extensifs. La VP de la réalisation technologique avancée d'AT&T, Alicia Abella, a souligné au Fog World Congress que des serveurs peuvent être ajoutés aux sites d'infrastructure existants, et suggéré un futur où la puissance de calcul inutilisée des smartphones individuels pourrait être exploitée pour répondre aux demandes de calcul de périphérie.