Edge computing muuttaa tapaa, jolla tietoja käsitellään, käsitellään ja toimitetaan miljoonilta laitteilta ympäri maailmaa. Internetiin yhdistettyjen laitteiden – IoT:n – räjähdysmäinen kasvu sekä uudet, reaaliaikaista laskentatehoa vaativat sovellukset ohjaavat edelleen reunalaskentajärjestelmiä.
Nopeammat verkkotekniikat, kuten langaton 5G, mahdollistavat reaaliaikaisten sovellusten, kuten videonkäsittelyn ja analytiikan, itseohjautuvien autojen, tekoälyn ja robotiikan, luomisen tai tukemisen. muutama.
Vaikka reunalaskennan varhaisina tavoitteina oli käsitellä pitkiä matkoja kulkevan tiedon kaistanleveyden kustannuksia IoT:n tuottaman tiedon kasvun vuoksi, reaaliaikaisten sovellusten lisääntyminen, jotka tarvitsevat käsittelyä reunalla, vie teknologiaa eteenpäin.
Mitä reunalaskenta on?
Gartner määrittelee reunalaskennan "osiksi hajautettua laskentatopologiaa, jossa tietojenkäsittely sijaitsee lähellä reunaa – missä asiat ja ihmiset tuottavat tai kuluttavat tätä tietoa".
Perustasolla reunalaskenta tuo laskennan ja tiedontallennustilan lähemmäksi laitteita, joihin niitä kerätään, sen sijaan, että luottaisivat keskeiseen sijaintiin, joka voi olla tuhansien kilometrien päässä. Tämä tehdään siten, että tiedot, erityisesti reaaliaikaiset tiedot, eivät kärsi latenssiongelmista, jotka voivat vaikuttaa sovelluksen suorituskykyyn. Lisäksi yritykset voivat säästää rahaa tekemällä käsittelyn paikallisesti, mikä vähentää keskitetyssä tai pilvipohjaisessa paikassa käsiteltävän datan määrää.
Reunalaskenta kehitettiin IoT-laitteiden räjähdysmäisen kasvun vuoksi. Ne muodostavat yhteyden Internetiin joko vastaanottaakseen tietoa pilvestä tai toimittaakseen tietoja takaisin pilveen. Ja monet IoT-laitteet tuottavat valtavia määriä dataa toimintansa aikana.
Ajattele laitteita, jotka valvovat tuotantolaitteita tehdaskerroksessa, tai Internetiin yhdistettyä videokameraa, joka lähettää suoraa kuvaa etätoimistosta. Vaikka yksittäinen dataa tuottava laite voi siirtää sen verkon yli melko helposti, ongelmia syntyy, kun samanaikaisesti dataa välittävien laitteiden määrä kasvaa. Sen sijaan, että yksi videokamera lähettäisi suoraa kuvaa, kerro se sadoilla tai tuhansilla laitteilla. Laatu ei vain kärsi latenssista, vaan kaistanleveyden kustannukset voivat olla valtavia.
Reunalaskentalaitteistot ja -palvelut auttavat ratkaisemaan tämän ongelman, koska ne ovat monien järjestelmien paikallinen käsittely- ja tallennuslähde. Esimerkiksi reunayhdyskäytävä voi käsitellä tietoja reunalaitteesta ja lähettää sitten vain olennaiset tiedot takaisin pilven kautta, mikä vähentää kaistanleveyden tarvetta. Tai se voi lähettää tietoja takaisin reunalaitteeseen reaaliaikaisten sovellustarpeiden tapauksessa. (Katso myös: Edge-yhdyskäytävät ovat joustavia, kestäviä IoT:n mahdollistajia)
Nämä reunalaitteet voivat sisältää monia erilaisia asioita, kuten IoT-sensorin, työntekijän kannettavan tietokoneen, viimeisimmän älypuhelimen, valvontakameran tai jopa internetyhteydellä toimivan mikroaaltouunin toimiston taukohuoneessa. Edge-yhdyskäytäviä itsessään pidetään reunalaitteita reunalaskentainfrastruktuurissa.
Reunalaskennan käyttötapaukset
Erilaisia reunakäyttötapauksia on yhtä monta kuin on käyttäjiä – jokaisen järjestely on erilainen – mutta useat toimialat ovat olleet reunalaskennan eturintamassa. Valmistajat ja raskas teollisuus käyttävät reunalaitteita viivettä sietämättömien sovellusten mahdollistajana pitäen prosessointitehon esimerkiksi raskaiden koneiden automatisoituun koordinointiin tehdaskerroksessa lähellä sitä, missä sitä tarvitaan. Reuna tarjoaa näille yrityksille myös tavan integroida IoT-sovelluksia, kuten ennakoivaa ylläpitoa, lähellä koneita. Samoin maatalouden käyttäjät voivat käyttää reunalaskentaa tiedonkeruukerroksena useista yhdistetyistä laitteista, mukaan lukien maaperä- ja lämpötila-anturit, puimurit ja traktorit ja paljon muuta. (Lue lisää IoT:stä tilalla: Droonit ja anturit paremman tuoton saamiseksi)
Erityyppisiin käyttöönottoihin tarvittavat laitteistot vaihtelevat huomattavasti. Teollisuuskäyttäjät esimerkiksi asettavat etusijalle luotettavuuden ja alhaisen latenssin, koska he vaativat kestäviä reunasolmuja, jotka voivat toimia tehdaskerroksen ankarissa ympäristöissä, ja erityisiä viestintälinkkejä (yksityinen 5G, erilliset Wi-Fi-verkot tai jopa langalliset yhteydet ) saavuttaakseen tavoitteensa. Yhteyden muodostavat maatalouskäyttäjät sitä vastoin vaativat edelleen kestävän reunalaitteen selviytyäkseen ulkokäyttöön, mutta liitettävyys saattaa näyttää aivan erilaiselta – matala latenssi saattaa silti olla vaatimus raskaan kaluston liikkeen koordinoinnissa, mutta ympäristöanturit ovat todennäköisiä. LP-WAN-yhteys, Sigfox tai vastaava voisi olla paras valinta.
Muut käyttötapaukset aiheuttavat täysin erilaisia haasteita. Jälleenmyyjät voivat käyttää reunasolmuja myymälän selvityskeskuksena useiden eri toimintojen yhdistämiseen, myyntipistetietojen yhdistämiseen kohdennettuihin kampanjoihin, kävijäliikenteen seurantaan ja muihin yhtenäisen kaupanhallintasovelluksen luomiseksi. Liitettävyys voi olla yksinkertainen – talon sisäinen Wi-Fi jokaiselle laitteelle – tai monimutkaisempi, jossa Bluetooth tai muu vähän virtaa käyttävä yhteys palvelee liikenteen seuranta- ja mainospalveluita ja Wi-Fi on varattu myyntipisteille ja itsellesi -Tarkista.
Reunalaitteet
Reunan fyysinen arkkitehtuuri voi olla monimutkainen, mutta perusideana on, että asiakaslaitteet kytkeytyvät läheiseen reunamoduuliin, jolloin käsittely reagoi paremmin ja toiminta sujuu sujuvammin. Terminologia vaihtelee, joten kuulet muun muassa reunapalvelimia ja reunayhdyskäytäviä kutsutaan moduuleiksi.
Tee-se-itse- ja palveluvaihtoehdot
Reunajärjestelmän osto- ja käyttöönottotapa voi myös vaihdella suuresti. Toisessa päässä yritys saattaa haluta hoitaa suuren osan prosessista omassa päässään. Tämä tarkoittaisi reunalaitteiden valitsemista, luultavasti laitteistotoimittajalta, kuten Delliltä, HPE:ltä tai IBM:ltä, käyttötapauksen tarpeisiin sopivan verkon suunnittelua ja hallinta- ja analyysiohjelmistojen ostamista, jotka pystyvät tekemään sen, mitä tarvitaan. Se on paljon työtä ja vaatisi huomattavan määrän omaa IT-asiantuntemusta, mutta se voi silti olla houkutteleva vaihtoehto suurelle organisaatiolle, joka haluaa täysin räätälöidyn reunan käyttöönoton.
Toisessa päässä toimittajat, erityisesti toimialat, markkinoivat yhä enemmän hallinnoimiaan etupalveluita. Organisaatio, joka haluaa käyttää tätä vaihtoehtoa, voi yksinkertaisesti pyytää myyjää asentamaan omat laitteistonsa, ohjelmistonsa ja verkkonsa ja maksamaan säännöllisen maksun käytöstä ja ylläpidosta. GE:n ja Siemensin kaltaisten yritysten IIoT-tarjoukset kuuluvat tähän luokkaan. Tämän etuna on helppokäyttöisyys ja suhteellisen päänsärkytön käyttöönotto, mutta tämän kaltaiset raskaasti hallitut palvelut eivät välttämättä ole saatavilla jokaiseen käyttötapaukseen.
Edut
Monille yrityksille jo kustannussäästöt voivat kannustaa käyttämään reunalaskentaa. Yritykset, jotka alun perin omaksuivat pilven monissa sovelluksissaan, ovat saattaneet huomata, että kaistanleveyden kustannukset olivat odotettua korkeammat, ja etsivät halvempaa vaihtoehtoa. Edge computing saattaa sopia.
Yhä useammin reunalaskennan suurin hyöty on kuitenkin kyky käsitellä ja tallentaa tietoja nopeammin, mikä mahdollistaa tehokkaampien, yrityksille kriittisten reaaliaikaisten sovellusten käytön. Ennen reunalaskentaa ihmisen kasvoja kasvojentunnistusta varten skannaavan älypuhelimen on suoritettava kasvojentunnistusalgoritmi pilvipohjaisen palvelun kautta, minkä käsittelyyn kuluisi paljon aikaa. Reunalaskentamallilla algoritmi voisi toimia paikallisesti reunapalvelimella tai yhdyskäytävällä tai jopa itse älypuhelimessa, kun otetaan huomioon älypuhelinten kasvava teho. Sovellukset, kuten virtuaalinen ja lisätty todellisuus, itse ajavat autot, älykkäät kaupungit ja jopa rakennusautomaatiojärjestelmät vaativat nopeaa käsittelyä ja reagointia.
"Reunalaskenta on kehittynyt merkittävästi ROBOn [Etätoimiston sivukonttorin] eristyneistä IT-ajoista", sanoo Kuba Stolarski, IDC:n tutkimusjohtaja "Worldwide Edge Infrastructure (Compute and Storage) Forecast, 2019" -tutkimuksessa. -2023” raportti. "Parannetun yhteenliitettävyyden ansiosta, joka mahdollistaa paremman reunan pääsyn useammille ydinsovelluksille, sekä uusien IoT- ja toimialakohtaisten yrityskäyttötapausten ansiosta reunainfrastruktuuri on valmis olemaan yksi tärkeimmistä kasvumoottoreista palvelin- ja tallennusmarkkinoilla seuraavan vuosikymmenen ajan ja sen jälkeen. ”
Nvidian kaltaiset yritykset ovat ymmärtäneet, että reunalla tarvitaan enemmän käsittelyä, minkä vuoksi näemme uusia järjestelmämoduuleja, jotka sisältävät tekoälytoimintoja. Yrityksen uusin Jetson Xavier NX -moduuli esimerkiksi on pienempi kuin luottokortti ja se voidaan rakentaa laitteisiin, kuten droneihin, robotteihin ja lääketieteellisiin laitteisiin. Tekoälyalgoritmit vaativat suuria määriä prosessointitehoa, minkä vuoksi suurin osa niistä toimii pilvipalvelujen kautta. Reunaprosessointia käsittelevien tekoälypiirisarjojen kasvu mahdollistaa paremmat reaaliaikaiset vastaukset sovelluksissa, jotka tarvitsevat välitöntä laskentaa.
Tietosuoja ja tietoturva
Turvallisuuden kannalta reunalla olevat tiedot voivat olla hankalia, varsinkin kun niitä käsitellään eri laitteilla, jotka eivät ehkä ole yhtä turvallisia kuin keskitetyt tai pilvipohjaiset järjestelmät. IoT-laitteiden määrän kasvaessa on välttämätöntä, että IT ymmärtää mahdolliset tietoturvaongelmat ja varmistaa, että järjestelmät voidaan suojata. Tämä sisältää tietojen salauksen ja kulunvalvontamenetelmien käyttämisen ja mahdollisesti VPN-tunneloinnin.
Lisäksi erilaiset laitevaatimukset prosessointiteholle, sähkölle ja verkkoyhteyksille voivat vaikuttaa reunalaitteen luotettavuuteen. Tämä tekee redundanssin ja vikasietoisuuden hallinnan ratkaisevan tärkeäksi laitteille, jotka käsittelevät tietoja reunalla varmistaakseen, että tiedot toimitetaan ja käsitellään oikein, kun yksi solmu kaatuu.
Reunalaskenta ja 5G
Ympäri maailmaa operaattorit ottavat käyttöön langattomia 5G-tekniikoita, jotka lupaavat sovelluksille suuren kaistanleveyden ja alhaisen viiveen tarjoamat edut, minkä ansiosta yritykset voivat siirtyä puutarhaletkusta paloletkuun. niiden datakaistanleveys. Sen sijaan, että tarjoaisivat vain nopeampia nopeuksia ja käskiisivät yrityksiä jatkamaan tietojen käsittelyä pilvessä, monet operaattorit käyttävät 5G-käyttöönottoihinsa huippulaskentastrategioita tarjotakseen nopeampaa reaaliaikaista käsittelyä erityisesti mobiililaitteille, yhdistetyille autoille ja itsepalveluille. autojen ajaminen.
Langattomat operaattorit ovat alkaneet ottaa käyttöön lisensoituja reunapalveluita, jotka tarjoavat vielä vähemmän käytännönläheistä vaihtoehtoa kuin hallitut laitteet. Ajatuksena on, että reunasolmut toimivat käytännössä esimerkiksi Verizon-tukiasemalla lähellä reuna-asennusta, käyttämällä 5G:n verkon viipalointiominaisuutta taajuuden jakamiseen välitöntä, asennusta vaatimatonta yhteyttä varten. Verizonin 5G Edge, AT&T:n Multi-Access Edge ja T-Mobilen kumppanuus Lumenin kanssa edustavat kaikki tämäntyyppisiä vaihtoehtoja.
Gartnerin vuoden 2021 strateginen etenemissuunnitelma reunalaskentaa varten korostaa alan jatkuvaa kiinnostusta 5G:tä kohtaan reunalaskentaa varten, sillä reunasta on tullut olennainen osa monia 5G-käyttöönottoa. Kumppanuudet pilvihyperskaalaajien, kuten Amazonin ja Microsoftin, ja suurten langattomien Internet-palveluntarjoajien välillä ovat avainasemassa tämän tyyppisen mobiilin reunan laajan käyttöönoton toteuttamisessa.
On selvää, että vaikka reunalaskennan alkuperäinen tavoite oli vähentää IoT-laitteiden kaistanleveyskustannuksia pitkien etäisyyksien päässä, paikallista käsittely- ja tallennuskapasiteettia vaativien reaaliaikaisten sovellusten kasvu vie teknologiaa eteenpäin tulevina vuosina. .
Katso nyt "Kuinka määrittää, sopiiko Wi-Fi 6 sinulle"
Liity Network World -yhteisöihin Facebookissa ja LinkedInissä kommentoidaksesi mieleen jääneitä aiheita.
