Ce este edge computing?

Internetul obiectelor (IoT) ne înconjoară, dispozitivele generând date în mod continuu care trebuie stocate și, în cazul aplicațiilor critice, evaluate în timp real. Edge computing evaluează aceste date direct la sursă, provocând o schimbare de paradigmă în era cloud computing.

Ce este edge computing? O definiție

Edge computing este o abordare de proiectare pentru mediile IoT care furnizează resurse IT, precum capacitate de stocare și putere de calcul, cât mai aproape posibil de dispozitivele și senzorii care generează datele. Edge computing este o alternativă la soluțiile cloud tradiționale cu servere centrale.

Termenul „edge” (margine) face referire la faptul că, în această abordare, prelucrarea datelor nu are loc la nivel central în cloud, ci într-un mod descentralizat, la marginea rețelei. Edge computing are scopul de a oferi ceea ce cloudul nu a putut oferi până acum: servere care pot evalua fără întârziere date masive provenite de la fabrici inteligente, rețele de aprovizionare sau sisteme de trafic, permițându-le să ia măsuri imediate în cazul unui incident.

Noțiuni de bază despre Edge Computing pe scurt

Edge computing utilizează tehnologii consacrate într-un design compact, sub un nou nume. Iată o prezentare generală a celor mai importanți termeni din domeniul edge computing:

• Edge: În jargonul IT, „edge” înseamnă marginea rețelei. Cu toate acestea, componentele care sunt atribuite marginii rețelei depind de situație. În telecomunicații, de exemplu, un telefon mobil poate fi marginea rețelei; într-un sistem de mașini conectate în rețea, care se conduc autonom, marginea rețelei este reprezentată de fiecare vehicul în parte.
• Dispozitiv de margine: Fiecare dispozitiv care generează date la marginea rețelei funcționează ca un dispozitiv de margine. Surse posibile de date sunt senzorii, mașinile, vehiculele sau dispozitivele inteligente dintr-un mediu IoT. Acestea pot fi, de exemplu, mașini de spălat, detectoare de incendiu, becuri sau termostate pentru radiatoare.
• Gateway de margine: Un gateway de margine este un computer situat la tranziția dintre două rețele. În mediile IoT, gateway-urile de margine sunt utilizate ca noduri între Internetul obiectelor și o rețea centrală.

Edge computing vs fog computing

Adăugarea de instanțe de procesare locale în cloud nu este o abordare nouă. Încă din 2014, grupul tehnologic american Cisco a creat termenul de marketing„fog computing” (calcul în ceață). Datele generate în mediile IoT nu mai sunt trimise direct în cloud, ci sunt mai întâi consolidate în centre de date mici, evaluate și selectate pentru etapele ulterioare de procesare.

Astăzi, edge computing este considerat parte a fog computing, unde resursele IT, precum puterea de calcul și capacitatea de stocare, se apropie și mai mult de terminalele IoT de la marginea rețelei. Este posibilă și o combinație a celor două concepte. Graficul următor prezintă o arhitectură cu straturi cloud, fog și edge.

De ce să alegi edge computing?

În prezent, centrele de date centrale suportă cea mai mare parte a volumului de date generat de internet. Astăzi, însă, sursele de date sunt adesea mobile și prea îndepărtate de mainframe-ul central pentru a asigura un timp de răspuns acceptabil (latență). Acest lucru este deosebit de problematic pentru aplicațiile în care timpul este esențial, cum ar fi învățarea automată și întreținerea predictivă.

Edge computing nu este considerat un înlocuitor, ci un supliment al cloudului, care oferă următoarele funcții:

• Colectarea și agregarea datelor: Edge computing se bazează pe colectarea datelor aproape de sursă, inclusiv preprocesarea și selectarea bazei de date. Încărcarea în cloud are loc numai dacă informațiile nu pot fi evaluate local, sunt necesare analize detaliate sau datele trebuie arhivate.
• Stocarea locală a datelor: pentru cantități mari de date, transmiterea în timp real din centrul de date principal din cloud este de obicei imposibilă. Această problemă poate fi ocolită prin stocarea datelor corespunzătoare în mod descentralizat la marginea rețelei. Gateway-urile Edge acționează ca servere de replică într-o rețea de distribuție a conținutului.
• Monitorizare asistată de IA: Edge computing permite monitorizarea continuă a dispozitivelor conectate. În combinație cu algoritmi de învățare automată, este posibilă monitorizarea stării în timp real.
• Comunicare M2M: Edge computing este adesea utilizat împreună cu comunicarea M2M pentru a permite comunicarea directă între dispozitivele conectate în rețea.

Graficul următor ilustrează principiul de bază al unei arhitecturi cloud descentralizate, în care gateway-urile de margine acționează ca intermediari între un computer central din cloud și dispozitivele IoT de la marginea rețelei.

Cum pot fi utilizate arhitecturile de edge computing?

Utilizările pentru edge computing provin de obicei din mediul IoT. Un factor important de creștere pentru tehnologia edge computing este cererea tot mai mare de sisteme de comunicații capabile să funcționeze în timp real. Prelucrarea descentralizată a datelor este, de exemplu, clasificată ca o tehnologie cheie pentru următoarele proiecte:

• Comunicarea între mașini: Edge computing este important pentru sistemele de avertizare timpurie bazate pe cloud sau mijloacele de transport autonome.
• Rețele inteligente: Datorită sistemelor descentralizate de gestionare a energiei, rețelele electrice ar trebui să se poată adapta la fluctuațiile de energie. Datele transmise către generatoare permit reacția în timp real la schimbările de consum.
• Fabrici inteligente: Instalațiile de producție și sistemele logistice auto-organizate pot fi implementate cu ajutorul edge computing.

Care sunt avantajele edge computing-ului?

În comparație cu arhitecturile cloud tradiționale, edge computing oferă o serie de avantaje:

• Prelucrarea datelor în timp real: prelucrarea are loc mai aproape de sursele de date, contribuind la evitarea problemelor legate de latență.
• Reducerea volumului de date: datorită analizei locale a datelor, volumul de date care trebuie transferat prin rețea este semnificativ mai mic.
• Securitatea datelor: cerințele de conformitate pot fi implementate mai ușor.

Care sunt dezavantajele edge computing-ului?

În ciuda numeroaselor avantaje, există și dezavantaje ale edge computing-ului care trebuie luate în considerare în timpul implementării:

• Structură de rețea mai complexă: un sistem distribuit este mai complex decât o infrastructură cloud centralizată.
• Costuri de achiziție: Edge computing necesită o cantitate mare de hardware local și, prin urmare, implică costuri de achiziție enorme.
• Costuri de întreținere: Datorită numărului mare de componente, costurile de întreținere și administrare nu pot fi ignorate.