FogKomponenten

FogKomponenten bezeichnet die Bausteine der Fog-Computing-Architektur, die Rechen-, Speicher- und Kommunikationsfunktionen nahe am Rand des Netzwerks bereitstellen. Ziel ist es, Latenzzeiten zu reduzieren, Bandbreite zu schonen und schnelle Reaktionen zu ermöglichen, insbesondere für IoT- und Echtzeitanwendungen.

Zu den typischen Fog-Komponenten zählen Edge-Geräte wie Sensoren und Aktoren, Edge-Gateways, die lokale Verarbeitung und Protokollumwandlung übernehmen, sowie Fog-Knoten oder Mikro-Rechenzentren, die größere Rechen- und Speicherressourcen bereitstellen. Ergänzend gibt es Management- und Orchestrierungsdienste, die Bereitstellung, Aktualisierung, Sicherheit und Dienstentdeckung koordinieren.

Edge-Geräte erfassen Daten und führen Vorverarbeitung, Filterung und ggf. Anonymisierung durch. Fog-Knoten liefern weitergehende Analytik, lokale Speicherung oder Ereignisreaktionen, während Daten in abgestuften Workloads je nach Anwendungsfall zwischen Edge, Fog und Cloud verschoben werden.

Architekturprinzipien sind Dezentralisierung, Latenzoptimierung und klare Abgrenzung zwischen Edge-, Fog- und Cloud-Ebenen. Standardisierte Protokolle und Schnittstellen fördern Interoperabilität, während Sicherheitsmechanismen wie Authentifizierung, Verschlüsselung und regelmäßige Updates Grundschutz bieten.

Technologien umfassen Containerisierung und Lightweight-Virtualisierung, edge-spezifische Orchestrierung (etwa auf Basis von Kubernetes-Varianten), sowie Kommunikationsprotokolle wie MQTT oder CoAP. Netzwerke setzen gegebenenfalls Software-definierte Netze (SDN) ein, um Speicherung, Bandbreite und QoS zu steuern.

Anwendungsfelder sind Smart Cities, Industrie 4.0, autonome Systeme, Telemedizin und Remote-Mensing-Szenarien.

Herausforderungen umfassen Hardware-Heterogenität, Sicherheits- und Datenschutzaspekte, Governance, Skalierbarkeit und Betriebskosten.

Fog-Komponenten werden im Kontext von OpenFog, ETSI MEC und verwandten Standards diskutiert, die Architekturprinzipien und Interoperabilität adressieren.