Après le cloud, le “fog” est-il l’avenir des bases de données ?

Envoyer un e‑mail, regar­der une vidéo sur You­Tube, orga­ni­ser une réunion en visio­con­fé­rence, ou encore jouer à un jeu en ligne… Cha­cune de ces acti­vi­tés néces­site des flux impor­tants de don­nées vers et au départ de ser­veurs, situés dans des centres de don­nées. Le Cloud est le sys­tème de trai­te­ment et de sto­ckage à dis­tance pri­vi­lé­gié pour déve­lop­per toutes les appli­ca­tions Inter­net que nous uti­li­sons au quo­ti­dien. Mais d’autres infra­struc­tures infor­ma­tiques décen­tra­li­sées existent. Le Fog com­pu­ting ou « infor­ma­tique en brouillard » connaît une popu­la­ri­té crois­sante. Selon le consul­tant spé­cia­li­sé Future Mar­ket Insights, le mar­ché mon­dial du Fog com­pu­ting devrait atteindre 2,2 mil­liards de dol­lars d’ici 2032, alors qu’en 2022, il était éva­lué à 196,6 mil­lions de dollars. 

Qu’est-ce que le Fog com­pu­ting ? « Il s’agit d’un cloud extrê­me­ment dis­tri­bué, avec des petites uni­tés de cal­cul, dis­per­sées géo­gra­phi­que­ment, plus proches des sources de don­nées, donc des uti­li­sa­teurs. », défi­nit Guillaume Pierre, pro­fes­seur d’informatique à l’Université de Rennes, qui tra­vaille actuel­le­ment sur cette tech­no­lo­gie. En effet, les don­nées des uti­li­sa­teurs font des allers-retours vers des data cen­ters géné­ra­le­ment très éloi­gnés, qui peuvent se trou­ver dans un autre pays ou un autre conti­nent, et qui sont très éner­gi­vores. Le Fog com­pu­ting per­met de rac­cour­cir les tra­jets de ces flux. Guillaume Pierre tra­vaille ain­si sur l’utilisation de petites machines, de la taille d’une carte de cré­dit, sou­vent uti­li­sées pour ensei­gner l’informatique, les Rasp­ber­ry Pi. 

Cette infra­struc­ture répond donc à cer­taines limites du Cloud. Cepen­dant, le Fog com­pu­ting ne rem­pla­ce­ra pas le Cloud, pré­vient le pro­fes­seur d’informatique : « Le Fog com­pu­ting est plu­tôt l’extension du Cloud vers de nou­veaux ter­ri­toires, de nou­veaux types de besoins. » Son inté­rêt prin­ci­pal : la rapi­di­té et l’efficacité des trans­mis­sions de don­nées. Le Fog com­pu­ting peut donc s’avérer par­ti­cu­liè­re­ment utile lorsque l’application uti­li­sée néces­site un temps de réponse le plus faible pos­sible, comme la réa­li­té aug­men­tée ou les jeux vidéo. 

Le Fog com­pu­ting est l’extension du Cloud vers de nou­veaux ter­ri­toires, de nou­veaux types de besoins. 

« Quand on va vers des scé­na­rios d’utilisation exi­geants, le temps de réponse peut être suf­fi­sam­ment impor­tant pour que l’interactivité soit com­pro­mise et que l’application fonc­tionne mal voire pas du tout. », pré­cise Guillaume Pierre. Pour la réa­li­té vir­tuelle ou aug­men­tée, par exemple, les spé­cia­listes indiquent que si le temps entre un mou­ve­ment et la mise à jour de l’affichage dépasse un délai de 20 mil­li­se­condes, l’utilisateur peut souf­frir de mal de mer parce que les objets ont l’air de ne pas être stables. « Le Fog com­pu­ting peut être une solu­tion pour réduire les temps de latence entre l’utilisateur et le jeu. », détaille le professeur. 

L’autre avan­tage du Fog com­pu­ting se jus­ti­fie en regard du déve­lop­pe­ment de l’Internet des objets. Les objets connec­tés comme les smart­phones, les tablettes, les voi­tures ou les télé­vi­seurs intel­li­gents sont désor­mais omni­pré­sents. Et c’est le cas aus­si dans de nom­breux domaines comme l’industrie, l’agriculture, la recherche scien­ti­fique, l’urbanisme ou encore la sécu­ri­té. Or, des objets connec­tés, comme un cap­teur de tem­pé­ra­ture, une camé­ra ou un comp­teur d’énergie, pro­duisent des don­nées à cer­tains endroits pré­cis. « Quand on tra­vaille avec des scien­ti­fiques qui observent la crue d’une rivière, par exemple, il peut être inté­res­sant de trai­ter les don­nées sur place de façon à pou­voir pro­gram­mer des réac­tions comme chan­ger la fré­quence des mesures, appli­quer tel type de trai­te­ments etc. », explique Guillaume Pierre. 

Le Fog com­pu­ting est-il une solu­tion aux enjeux envi­ron­ne­men­taux posés par les centres de don­nées ? La réponse n’est pas évi­dente, selon Guillaume Pierre. En effet, ces centres consomment beau­coup d’énergie, mais ils sont aus­si bien opti­mi­sés. La tech­no­lo­gie du Fog est encore en plein déve­lop­pe­ment. « Si on fait mal les choses, il est pos­sible de plus consom­mer. En revanche, on aura peut-être accès à davan­tage d’énergie renou­ve­lable pour ali­men­ter les petites machines. Nous sommes en train de réflé­chir à des façons d’alimenter les outils avec des sources renou­ve­lables, peut-être des pan­neaux solaires, ce qui rédui­rait consi­dé­ra­ble­ment l’impact éco­lo­gique. », indique le spécialiste. 

Notre uti­li­sa­tion mas­sive du numé­rique pour­rait, en outre, mener à une crise du sto­ckage. Pour des cher­cheurs de l’Aston Uni­ver­si­ty, en Angle­terre, le Cloud arri­ve­rait à satu­ra­tion, avec une aug­men­ta­tion de 300 % du nombre de don­nées dans le monde dans les trois pro­chaines années (étude publiée en décembre 2022). « Orga­ni­ser des sys­tèmes de sto­ckage à base d’unités plus petites peut consti­tuer une par­tie de la solu­tion, en par­ti­cu­lier si les don­nées sont déjà dis­per­sées à l’origine, comme celles de l’Internet des objets. », affirme Guillaume Pierre. 

Au-delà de la com­pa­rai­son avec le Cloud, la recherche autour du Fog com­pu­ting a déjà mené à des avan­cées concrètes. Guillaume Pierre a coor­don­né le pro­jet euro­péen de for­ma­tion doc­to­rale Fog­Gu­ru. Huit doc­to­rants ont pu tra­vailler avec la ville de Valence, en Espagne, sur la consom­ma­tion d’eau, un enjeu majeur dans cette zone semi-déser­tique. La ville déploie depuis quinze ans des comp­teurs intel­li­gents, simi­laires à l’appareil Lin­ky d’E­ne­dis : l’équipe de cher­cheurs a déve­lop­pé l’application per­met­tant de trai­ter les don­nées dans le but d’intervenir plus rapi­de­ment en cas de fuite d’eau chez les consom­ma­teurs. Aupa­ra­vant, le délai de réponse était entre trois et six jours. Avec le Fog com­pu­ting, les don­nées sont trans­mises plus fré­quem­ment et effi­ca­ce­ment et le temps d’intervention est pas­sé à quelques heures seule­ment, ce qui évite le gas­pillage de cette res­source précieuse.

Le Fog com­pu­ting est, par ailleurs, déjà déployé dans l’industrie. Les opé­ra­teurs télé­pho­niques se montrent aus­si très inté­res­sés par le déve­lop­pe­ment de cette tech­no­lo­gie, tout comme les musées et offices de tou­risme qui y voient un moyen de pro­po­ser ani­ma­tions et simu­la­tions fluides et rapides. Les uti­li­sa­tions sont variées : trai­te­ment de don­nées scien­ti­fiques, jeux vidéo, pro­cé­dés indus­triels, res­tau­rants qui veulent opti­mi­ser leur fré­quen­ta­tion, ana­lyses médi­cales, visites d’une ville ou d’une expo­si­tion en réa­li­té augmentée…

Que manque-t-il alors pour le déve­lop­pe­ment à grande échelle de cette tech­no­lo­gie ? « Ce qu’on n’a pas encore aujourd’hui, ce sont des sys­tèmes géné­ra­listes, où n’importe qui pour­rait déployer son appli­ca­tion dans le Fog, et où plu­sieurs usages coexis­te­ront. Cette mas­si­fi­ca­tion va prendre un peu de temps, car on manque de tech­no­lo­gies de déploie­ment d’application et de ges­tion de pla­te­forme, sur les­quelles nous tra­vaillons actuel­le­ment. D’ici une dizaine d’années, on aura cette tech­no­lo­gie déployée, dis­po­nible, peut-être pas pour des par­ti­cu­liers, mais cer­tai­ne­ment pour les entre­prises. », assure Guillaume Pierre.

Sirine Azouaoui