Cum iotul apropie miliarde de dispozitive mai aproape de margine

Companiile de servicii publice colectează date de la contoarele electrice, căile rutiere inteligente monitorizează condițiile meteorologice, iar aparatele inteligente de bucătărie și baie creează experiențe personalizate pentru proprietarii de case. Acestea sunt toate exemple de calcul de margine care se combină cu Internet of Things (IoT) pentru a permite oamenilor să obțină informații mai rapide la margine. Calcularea Edge este o arhitectură în care datele sunt procesate mai aproape de locul în care provin.

În proiectele Gartner Research vor exista 20, 4 miliarde de lucruri conectate care vor fi utilizate la nivel global până în 2020. Între timp, IDC prognozează că „data globală” va crește de 10 ori la 163 zettabytes (ZB) până în 2025.

„Calculul Edge se mișcă calculat cât mai aproape posibil și necesar de lumea fizică pentru a satisface anumite nevoi de performanță, elemente de securitate sau factori de costuri”, a explicat Jason Shepherd, IoT CTO la Dell Technologies. Compania este una dintre mai multe companii care oferă IoT Edge Gateways care adună analitice la marginea senzorilor. În calculul de margine, dispozitivele și senzorii trimit date către o poartă locală mai degrabă decât să transmită toate datele înapoi în cloud.

Conexiunea dintre Edge și IoT

IoT implică miliarde de senzori și dispozitive care adună date la margine pentru a ajuta companiile să înțeleagă și să ia decizii de afaceri. Aceste decizii pot include dacă modificați temperatura unei camere sau opriți apa într-un câmp. Nu este posibil să luați toate datele de pe margine și să le transferați chiar în cloud. Prin urmare, trebuie să utilizați un proces de agregare pentru a organiza datele în „numere mai mici”, a explicat J. Craig Lowery, doctorat, director de cercetare în grupul Furnizor de tehnologie și servicii Gartner.

Calcularea Edge oferă posibilitatea de a reduce latența atunci când efectuați analize în cloud. Dar după ce datele sunt colectate la fața locului, acestea sunt partajate în cloud public. "În cea mai mare parte, calculul de margine va fi despre a avea unele calcule locale care funcționează cu cloud public în mod hibrid", a spus Lowery.

Marginea ar putea fi un rack de servere care să conțină hardware robust, un șopron pentru turnuri de telefon mobil, un centru de date al unei instalații de fabricație sau un birou de cartier al unei companii de cablu, a explicat Shepherd.

Pentru o companie de energie electrică, procesul presupune deplasarea telemetriei prin fire către un birou de utilitate. Datele sunt apoi trimise în cloud public unde se realizează analiza datelor. Aceste date permit companiilor electrice să urmărească consumul de energie electrică și să obțină tendințe mai ample în ceea ce privește consumul de energie electrică. De asemenea, puteți trage date la marginea piețelor de semnalizare digitală, energie, automatizare industrială și transport.

The Edge Lowers Latency, îmbunătățește lățimea de bandă

Efectuarea analizelor de date mai aproape de margine aduce mai multă securitate, latență mai mică și o lățime de bandă mai mare, potrivit Shepherd. Latenția poate suferi atunci când este necesară o perioadă lungă de timp pentru ca un dispozitiv edge să trimită date într-o rețea și apoi într-un centru de date atunci când se efectuează analize pe datele din cloud. Calcularea Edge oferă o modalitate de a accelera nu numai analiza datelor, dar și reduce traficul de rețea. Iată trei exemple de implementări ale unei platforme IoT edge:

1) Microsoft Azure IoT Edge: În aprilie 2018, Microsoft a anunțat că va investi 5 miliarde de dolari în tehnologia IoT. În cadrul acestei investiții, compania oferă Microsoft Azure IoT Edge, o platformă care transferă analiza cloud și logica de afaceri către dispozitive. Platforma include trei componente: containere numite module „IoT Edge” pe care companiile le pot implementa pe dispozitivele de margine și se pot conecta la arhitectura cloud publică Microsoft Azure, aplicații terțe sau codul propriu; un runtime IoT Edge care operează pe dispozitive IoT edge și gestionează modulele găsite pe dispozitivele IoT edge; și o interfață de utilizator bazată pe cloud (UI) care permite companiilor să monitorizeze și să gestioneze datele de pe dispozitivele IoT de la distanță.

Imagine folosită cu permisiunea Microsoft.

Microsoft Azure IoT Edge este un „exemplu bun de calcul de margine cu scop general, deoarece nu este cu adevărat un cloud privat”, a spus Lowery. "Este ca un Azure public care prinde viață în centrul dvs. de date. Este o extensie a acestui serviciu în centrul dvs. de date, care rulează pe echipamente care se află la sediul propriu. Puteți să îl dețineți sau nu. Există o mulțime de moduri în care este livrate de la diferite servicii."

IoT este un caz de utilizare puternic pentru Azure Stack, extensia Azure care permite companiilor să ruleze aplicații hibride la sedii, deoarece clienții îl achiziționează ca un serviciu, mai degrabă decât să fie nevoit să-l implementeze, a spus Lowery.

Imagine folosită cu permisiunea Microsoft.

2) Dell Edge Gateway pentru IoT: un hub pentru sisteme cu fir și fără fir, Dell Edge Gateway pentru IoT agregă date și îl trimite în cloud. Gateway-ul Dell Edge pentru IoT este robust pentru a rezista la condiții grele într-o fabrică sau pe un sistem de ulei.

Conform milioanelor de dispozitive care colectează date în câmp, este nevoie de o poartă pentru a procesa toate aceste date, conform Shepherd. "Lucrul interesant cu IoT este că îl întoarce complet înapoi, iar acum am milioane de dispozitive care doresc să lovească un server", a spus Shepherd. „Așa că, de aceea, trebuie să vă calculați mai aproape de acele dispozitive.”

3) EdgeX Foundry: gazduit de Fundatia Linux, EdgeX Foundry este un proiect open-source conceput pentru a crea interoperabilitate în jurul soluțiilor edge IoT. EdgeX Foundry este modelat după Cloud Foundry, platforma de aplicații open-source, multi-cloud și extinde același format până la margine, a spus Shepherd. Este un cadru care reunește mii de protocoale, cu norul de sus și orice alt dispozitiv de mai jos, potrivit Shepherd. EdgeX Foundry oferă flexibilitatea de a crea soluții la margine.

Peste 70 de companii contribuie la EdgeX Foundry, inclusiv AMD, Dell EMC, Samsung, Zephyr și VMware. Dar EdgeX Foundry este „un proiect open-source neutru pentru vânzători, care a ajutat la demararea care decuplează marginea din cloud și aplicațiile din infrastructura de bază”, a spus Shepherd. „Trebuie să aveți cadre deschise pentru calculul de bază.”

Dell a contribuit cu baza sa de coduri sursă FUSE sub Apache 2.0 pentru EdgeX Foundry. De asemenea, a furnizat cel puțin 12 microservicii și mai mult de 125.000 de linii de cod.

Imagine folosită cu permisiunea EdgeX Foundry.

5G, AI pentru a modela viitorul marginii, IoT

Inteligența artificială (AI) va fi un factor cheie în calculul IoT și edge. AI avansată va putea rula pe dispozitive aproape de margine pentru a permite efectuarea de analize, notează Sam George, director partener pentru Azure IoT la Microsoft, într-o postare pe blog. Microsoft are o inițiativă numită Project Brainwave care utilizează matricile de poartă programabile pe câmp (FPGA) pentru a efectua calcule AI.

Un alt motor cheie al calculului de vârf va fi 5G, a menționat David Mayo, vicepreședinte senior și șef de afaceri 5G & IoT la T-Mobile, care a lansat recent prima rețea IoT națională cu bandă îngustă.

"Cu calculul de margine, sunteți capabil să distribuiți această capacitate de procesare mai aproape de utilizator și aveți latențele reduse sau comprimate pe care le va oferi o rețea 5G", a spus Mayo. El vede că rețelele 5G alimentează senzorii în mașinile autonome și gama de senzori din rafinăriile de petrol și gaz.

Cu toate punctele de date care pot fi colectate în timp real, calculul de margine va avea un efect benefic asupra consumatorilor, potrivit Mayo. „De-a lungul timpului, nevoia de calculare să se întâmple și mai aproape de utilizator, indiferent dacă este o afacere sau un consumator, va crește”, a spus el. „Fie că este vorba despre realitate augmentată sau realitate virtuală, cu cât calculul are loc și există mai aproape de margine, cu atât va fi mai bună experiența clientului.”