Pas de fibre optique sans edge computing

Conduite autonome, IoT, industrie 4.0, numérisation… les mégatendances à venir exigent des réseaux fibre optique en temps réel extrêmement performants.

Dans le sillage de l'Internet des objets (IoT) et de l'Internet industriel des objets (IIoT), mais aussi dans le contexte de la transformation numérique en cours et des applications tournées vers l'avenir telles que la "conduite autonome", des mots-clés tels que "fog" ou "edge computing" sont de plus en plus utilisés. S'agit-il vraiment d'une nouvelle approche ou plutôt d'une "technologie existante remise au goût du jour" ? Et dans quelles applications cette technologie est-elle vraiment nécessaire ?

Des données, des données et encore plus de données

L’industry 4.0, la smart factory ainsi que les IoT et IIoT contribuent de manière significative à la croissance exponentielle des montagnes de données. Les changements sociaux sont également à l'origine de la croissance des données. Aujourd'hui, une bonne moitié de l'humanité vit déjà dans les villes et cette évolution ne va pas s’arrêter là. Cela exige notamment des concepts de circulation modernes pour éviter l'effondrement du trafic dans l'environnement urbain. La ville intelligente du futur a besoin d'une combinaison de solutions qui combinent des transports publics locaux attrayants avec des transports individuels et des véhicules autonomes. Les cyclistes et les piétons doivent également être pris en compte dans l'élaboration des concepts de circulation tournée vers l'avenir. Cela nécessite une collecte et un traitement rapide et individuel des données sur place. Ce n'est qu'ainsi que tous les participants pourront bénéficier des concepts de la ville moderne. Des réseaux à fibres optiques rapides disponibles dans toute la ville et le futur réseau mobile 5G sont les conditions préalables pour ces applications.

Selon les principaux cabinets d'analystes, le volume des nouvelles données atteindra plus de 160 zettaoctets en 2025. De plus, il y aura des données existantes, qui changeront constamment à la suite de nouvelles applications et de nouveaux processus. Les centres de données sont et restent le pivot du traitement, de l'administration et du stockage de ces données. Cependant, ce ne sont plus seulement les données internes qui convergent ici. Au contraire, les sources de données externes et mobiles fournissent également des informations supplémentaires. L'IoT jette déjà son ombre ici. Le volume massif de données entraîne souvent des temps de réponse différés dans les centres de données traditionnels, car les nœuds centraux sont tout simplement trop éloignés géographiquement de nombreuses ressources distribuées ou mobiles pour garantir les temps de latence justifiables requis pour de nombreux processus. L'impact sur les processus commerciaux et de production peut être sévère.

Le temps réel joue un rôle clé

Mais les processus modernes dans le monde des affaires et/ou de la production n'exigent pas seulement des données de plus en plus différenciées. Au contraire, leur disponibilité et leur traitement en temps réel jouent un rôle de plus en plus décisif dans l'environnement de la conduite autonome et de l'industrie 4.0. Des développements tels que l'IoT et l'IIoT contribuent de manière significative à augmenter encore la charge des centres de données conventionnels. Il en va de même pour les concepts de trafic numérisés de l'avenir. Le fog et l’edge computing ont pour but d'y remédier. L'International Data Group (IDG), par exemple, prévoit que d'ici 2019, environ 43% des données générées par l'IoT seront traités dans des systèmes informatiques dits edge, au "bord" du réseau classique.

Il est conseillé aux entreprises d’apprivoiser l’afflux croissant de données déjà à la périphérie de leurs réseaux conventionnels afin de soulager les centres de données conventionnels. Cela sera nécessaire parce que le nombre d’appareils IoT continuera d’augmenter rapidement dans les années à venir. Les analystes du Gartner Group s’attendent à ce que, d’ici 2020, environ 20,4 milliards d’appareils IoT soient utilisés dans le monde entier et communiquent entre eux via une adresse IP. En outre, il existe d’autres objets physiques qui peuvent être lus via des capteurs actifs ou passifs intégrés via Bluetooth, laser ou infrarouge, même sans IP.

Traitement des données au point d’origine

L’edge computing est une solution adéquate pour traiter sans délai les données à temps critique. Les véhicules autonomes, les applications smart city basées sur des données en temps réel ou les IoT mobiles ne peuvent être réalisés sans edge computing et la radio mobile 5G. Il existe déjà de nombreux scénarios possibles dans l'IoT industriel. Parfois, il suffit simplement de fusionner les données des capteurs. Une autre fois, ils doivent être filtrés selon certains critères. Et parfois même la capacité d'un "mini centre de données" est nécessaire.

Les véhicules autonomes en sont un exemple. Avec une voiture, tout le traitement des données se fait à bord. La voiture doit pouvoir réagir en quelques millisecondes, par exemple pour éviter les accidents. Cela serait inconcevable sans un traitement des données en temps réel. Et c'est là qu'intervient l’edge computing. Ceci minimise les temps de latence et évite les goulots d'étranglement dans le flux de données. L’edge computing assure la disponibilité en temps réel des données et crée les conditions préalables à la numérisation des infrastructures critiques distribuées. En comblant le fossé entre les technologies traditionnelles des centres de données opérationnels et les applications dans le cloud public, les entreprises peuvent déployer des solutions informatiques locales qui peuvent être adaptées à leurs besoins. Ceci optimise la virtualisation des ressources et supporte les applications en temps réel.

Plus de flexibilité avec l'edge computing

Les ordinateurs de pointe intègrent des services informatiques, de stockage et de réseau et comblent le fossé qui les sépare du cloud et des terminaux en réseau. Cependant, en règle générale, ils ne peuvent pas fonctionner de manière isolée, mais sont combinés avec ce que l'on appelle le "calcul par fog". Le fog étend la fonctionnalité des ordinateurs edge en apportant le cloud au niveau local. Il combine les ressources informatiques centralisées et distribuées en une seule architecture. Cela permet aux périphériques edge de communiquer facilement entre eux et avec le cloud centralisé. Le consortium OpenFog estime que l'architecture fog complète idéalement le modèle de calcul de périphérie en fournissant un lien nécessaire pour transférer les données vers le cloud ou décider de ce qui doit être traité localement.

Edge server et fog server travaillent ensemble pour réduire les problèmes de latence et améliorer considérablement la réactivité des applications. Pour ce faire, une grande partie du traitement, du contrôle et de la gestion des données est effectuée par des applications locales à proximité immédiate de capteurs ou d'appareils. Cela accélère le traitement en temps réel des données essentielles à la mission, telles que celles nécessaires pour déclencher des alarmes ou des alertes. Cela peut être le cas lorsque des situations critiques se présentent ou lorsque la maintenance des machines en production est nécessaire afin de ne pas interrompre la chaîne de valeur. Comme auparavant, les informations de données moins critiques sont transférées vers le cloud ou le centre de données traditionnel pour traitement et analyse.

Cependant, pour que le flux de données puisse circuler sans entrave, une expansion massive de l'infrastructure fibre optique existante est nécessaire. L'approvisionnement à large bande et le développement d'un réseau gigabit de 5G sont les conditions préalables pour que les entreprises puissent utiliser l'IoT de manière productive pour leurs applications. Les antennes des pylônes mobiles et les antennes de petites cellules jusqu'aux systèmes de câblage à fibre optique qui mènent aux centres de données et qui y sont également utilisés comme infrastructure interne sont un composant essentiel d'une infrastructure moderne à fibre optique.

Connexions à fibre optique pour un débit de données élevé

Une puissance de calcul exceptionnelle nécessite une infrastructure appropriée. Ceci s'applique explicitement au câblage des centres de données, mais aussi à la connexion des branches externes. Les câbles à fibre optique sont le premier choix des experts. Le bouleversement que les tendances à venir exigent de l'infrastructure de câblage ne peut être géré qu'avec des câbles à fibre optique rapides et fiables. Pour la planification et la mise en œuvre de telles solutions, les entreprises doivent plutôt s'appuyer sur le savoir-faire de spécialistes.

Outre les connexions par câbles à fibres optiques, les technologies de transmission sans fil sont également utilisées pour des applications modernes telles que la conduite autonome ou l'IoT. Pour les mâts de transmission de données sans fil, l'industrie des télécommunications compte depuis des années sur les systèmes de câblage fiber-to-the-antenna (FTTA). Cette technologie répond à toutes les exigences imposées à l'infrastructure dans cet environnement. En plus de la qualité et de la fiabilité en fonctionnement continu, cela inclut également une résistance élevée aux influences environnementales les plus défavorables telles que la chaleur ou le froid et les fluctuations extrêmes de température.

Les connexions ethernet haut débit réduisent les temps de latence dans les grands centres de données et assurent le traitement des données en temps réel, comme c'est nécessaire pour l'IoT, l'usine intelligente ou, surtout, la conduite autonome. Des spécialistes du câblage disposant du savoir-faire approprié sont également en mesure de développer des solutions fibre optique spécifiques au client pour des tâches spéciales, y compris l'intégration d'appareils pour l'informatique de pointe.

La radio mobile 5G comme outil pour la conduite autonome et l'IoT

En tant que catalyseurs de la conduite autonome, de l'IoT et de l'IIoT, les experts considèrent que l'introduction de la prochaine génération de téléphones mobiles 5G à l'échelle nationale est un succès. Avec de nouvelles normes, il créera les conditions préalables à la communication en temps réel requises pour des applications orientées vers l'avenir, en conjonction avec l'edge computing. Les experts prédisent qu’en raison de sa capacité de données considérablement plus élevée et de ses temps de réponse extrêmement courts, la 5G sera en mesure de répondre aux exigences de la société entièrement en réseau de manière plus complète que les technologies précédentes. Cela pourrait jeter les bases de nouvelles applications de la mobilité intelligente et notamment de l'IoT. Selon les experts, la 5G a le potentiel de faire progresser les applications dans les domaines de l'industrie 4.0, de la logistique et/ou de la conduite en réseau grâce à sa disponibilité nationale.

La 5G sera également utilisée pour contrôler les différents moyens de production. Sur la base d'un matériel et d'un logiciel appropriés, des solutions pour la smart factory et la communication des composants nécessaires (machine-to-machine) seraient possibles. Afin de garantir l'échange continu de données, la mise à jour des informations et l'élaboration des recommandations d'action nécessaires en temps utile et de manière cohérente, la puissante technologie 5G est incontournable.

Pas de fibre optique sans edge computing
Pas de fibre optique sans edge computing

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