¿Qué es la computación perimetral y por qué es importante?

La computación perimetral está transformando la forma en que se manejan, procesan y entregan los datos desde millones de dispositivos en todo el mundo. El crecimiento explosivo de los dispositivos conectados a Internet, el IoT, junto con las nuevas aplicaciones que requieren potencia informática en tiempo real, sigue impulsando los sistemas informáticos de vanguardia.

Las tecnologías de redes más rápidas, como la tecnología inalámbrica 5G, permiten que los sistemas informáticos de vanguardia aceleren la creación o el soporte de aplicaciones en tiempo real, como procesamiento y análisis de video, automóviles autónomos, inteligencia artificial y robótica, por nombrar algunos.

Obtenga más información sobre la computación perimetral y la visibilidad de la red

• 4 casos de uso esenciales de informática de borde
• Edge computing:cuándo subcontratar, cuándo hacer bricolaje
• Major League Baseball hace una carrera en la visibilidad de la red
• Cómo las redes de borde y el IoT remodelarán los centros de datos

Si bien los primeros objetivos de la informática de borde eran abordar los costos del ancho de banda para los datos que viajan largas distancias debido al crecimiento de los datos generados por IoT, el aumento de las aplicaciones en tiempo real que necesitan procesamiento en el borde está impulsando la tecnología.

¿Qué es la informática perimetral?

Gartner define la computación de borde como "una parte de una topología de computación distribuida en la que el procesamiento de información se encuentra cerca del borde, donde las cosas y las personas producen o consumen esa información".

En su nivel básico, la informática de borde acerca la computación y el almacenamiento de datos a los dispositivos donde se recopilan, en lugar de depender de una ubicación central que puede estar a miles de kilómetros de distancia. Esto se hace para que los datos, especialmente los datos en tiempo real, no sufran problemas de latencia que puedan afectar el rendimiento de una aplicación. Además, las empresas pueden ahorrar dinero al realizar el procesamiento localmente, lo que reduce la cantidad de datos que deben procesarse en una ubicación centralizada o basada en la nube.

La informática de borde se desarrolló debido al crecimiento exponencial de los dispositivos de IoT, que se conectan a Internet para recibir información de la nube o enviar datos a la nube. Y muchos dispositivos de IoT generan enormes cantidades de datos durante el curso de sus operaciones.

Piense en los dispositivos que monitorean los equipos de fabricación en una fábrica o en una cámara de video conectada a Internet que envía imágenes en vivo desde una oficina remota. Si bien un solo dispositivo que produce datos puede transmitirlos a través de una red con bastante facilidad, surgen problemas cuando aumenta la cantidad de dispositivos que transmiten datos al mismo tiempo. En lugar de que una cámara de video transmita imágenes en vivo, multiplique eso por cientos o miles de dispositivos. No solo la calidad se verá afectada debido a la latencia, sino que los costos de ancho de banda pueden ser enormes.

El hardware y los servicios de computación perimetral ayudan a resolver este problema al ser una fuente local de procesamiento y almacenamiento para muchos de estos sistemas. Una puerta de enlace de borde, por ejemplo, puede procesar datos desde un dispositivo de borde y luego enviar solo los datos relevantes a través de la nube, lo que reduce las necesidades de ancho de banda. O puede enviar datos de regreso al dispositivo de borde en el caso de necesidades de aplicaciones en tiempo real. (Consulte también:Las puertas de enlace Edge son habilitadores de IoT flexibles y resistentes)

Estos dispositivos de borde pueden incluir muchas cosas diferentes, como un sensor de IoT, la computadora portátil de un empleado, su último teléfono inteligente, la cámara de seguridad o incluso el horno de microondas conectado a Internet en la sala de descanso de la oficina. Las puertas de enlace perimetrales en sí mismas se consideran dispositivos perimetrales dentro de una infraestructura de computación perimetral.

Network World / IDG

Casos de uso de Edge Computing

Hay tantos casos de uso de borde diferentes como usuarios (la disposición de todos será diferente), pero varias industrias han estado particularmente a la vanguardia de la informática de borde. Los fabricantes y la industria pesada utilizan hardware de vanguardia como habilitador para aplicaciones intolerantes a los retrasos, manteniendo la potencia de procesamiento para cosas como la coordinación automatizada de maquinaria pesada en una fábrica cerca de donde se necesita. El borde también proporciona una forma para que esas empresas integren aplicaciones de IoT como el mantenimiento predictivo cerca de las máquinas. De manera similar, los usuarios agrícolas pueden usar la computación de borde como una capa de recopilación de datos de una amplia gama de dispositivos conectados, incluidos sensores de suelo y temperatura, cosechadoras y tractores, y más. (Lea más sobre IoT en la granja:drones y sensores para obtener mejores rendimientos)

El hardware necesario para los diferentes tipos de implementación diferirá sustancialmente. Los usuarios industriales, por ejemplo, valorarán la confiabilidad y la baja latencia, lo que requerirá nodos de borde reforzados que puedan operar en el entorno hostil de una fábrica y enlaces de comunicación dedicados (5G privado, redes Wi-Fi dedicadas o incluso conexiones por cable). ) para lograr sus objetivos. Los usuarios de agricultura conectada, por el contrario, seguirán requiriendo un dispositivo de borde resistente para hacer frente a la implementación en exteriores, pero la pieza de conectividad podría verse bastante diferente:la baja latencia aún podría ser un requisito para coordinar el movimiento de equipos pesados, pero es probable que los sensores ambientales para tener un rango más alto y requisitos de datos más bajos:una conexión LP-WAN, Sigfox o similar podría ser la mejor opción allí.

Otros casos de uso presentan desafíos completamente diferentes. Los minoristas pueden usar los nodos periféricos como un centro de compensación en la tienda para una gran cantidad de funcionalidades diferentes, vinculando los datos del punto de venta con promociones específicas, rastreando el tráfico peatonal y más para una aplicación de administración de tienda unificada. La pieza de conectividad aquí podría ser simple (Wi-Fi interno para cada dispositivo) o más compleja, con Bluetooth u otra conectividad de bajo consumo que preste servicios de seguimiento del tráfico y servicios promocionales, y Wi-Fi reservado para el punto de venta y el usuario. -parar.

Equipo de borde

La arquitectura física del borde puede ser complicada, pero la idea básica es que los dispositivos cliente se conecten a un módulo de borde cercano para un procesamiento más receptivo y operaciones más fluidas. La terminología varía, por lo que escuchará los módulos llamados servidores de borde y "puertas de enlace de borde", entre otros.

Opciones de servicio y bricolaje

La forma en que se compra e implementa un sistema de borde también puede variar ampliamente. En un extremo del espectro, una empresa puede querer manejar gran parte del proceso en su extremo. Esto implicaría seleccionar dispositivos periféricos, probablemente de un proveedor de hardware como Dell o HPE o IBM, diseñar una red que sea adecuada a las necesidades del caso de uso y comprar software de administración y análisis capaz de hacer lo necesario. Eso es mucho trabajo y requeriría una cantidad considerable de experiencia interna en el lado de TI, pero aún podría ser una opción atractiva para una organización grande que desea una implementación de borde totalmente personalizada.

En el otro extremo del espectro, los proveedores de verticales particulares comercializan cada vez más los servicios de vanguardia que administran. Una organización que quiera tomar esta opción puede simplemente pedirle a un proveedor que instale su propio equipo, software y redes y pague una tarifa regular por uso y mantenimiento. Las ofertas de IIoT de empresas como GE y Siemens entran en esta categoría. Esto tiene la ventaja de ser fácil y relativamente sencillo en términos de implementación, pero es posible que servicios altamente administrados como este no estén disponibles para todos los casos de uso.

Beneficios

Para muchas empresas, el ahorro de costes por sí solo puede ser un factor que impulse la implementación de la informática de punta. Las empresas que inicialmente adoptaron la nube para muchas de sus aplicaciones pueden haber descubierto que los costos en ancho de banda eran más altos de lo esperado y buscan encontrar una alternativa menos costosa. La computación perimetral podría encajar.

Sin embargo, cada vez más, el mayor beneficio de la informática perimetral es la capacidad de procesar y almacenar datos más rápido, lo que permite aplicaciones en tiempo real más eficientes que son fundamentales para las empresas. Antes de la informática de punta, un teléfono inteligente que escaneara el rostro de una persona en busca de reconocimiento facial necesitaría ejecutar el algoritmo de reconocimiento facial a través de un servicio basado en la nube, lo que llevaría mucho tiempo procesar. Con un modelo de computación de borde, el algoritmo podría ejecutarse localmente en un servidor de borde o puerta de enlace, o incluso en el propio teléfono inteligente, dado el poder cada vez mayor de los teléfonos inteligentes. Las aplicaciones como la realidad virtual y aumentada, los automóviles autónomos, las ciudades inteligentes e incluso los sistemas de automatización de edificios requieren un procesamiento y una respuesta rápidos.

"La computación de borde ha evolucionado significativamente desde los días de TI aislada en las ubicaciones de ROBO [sucursal de oficina remota]", dice Kuba Stolarski, director de investigación de IDC, en el "Pronóstico mundial de infraestructura de borde (computación y almacenamiento), 2019-2023" reporte. “Con una interconectividad mejorada que permite un acceso de borde mejorado a más aplicaciones centrales, y con nuevos casos de uso de negocios de IoT y específicos de la industria, la infraestructura de borde está lista para ser uno de los principales motores de crecimiento en el mercado de servidores y almacenamiento durante la próxima década y más allá. ”

Empresas como Nvidia han reconocido la necesidad de más procesamiento en el borde, por lo que estamos viendo nuevos módulos de sistema que incluyen funciones de inteligencia artificial integradas. El último módulo Jetson Xavier NX de la empresa, por ejemplo, es más pequeño que una tarjeta de crédito y puede integrarse en dispositivos como drones, robots y dispositivos médicos. Los algoritmos de IA requieren grandes cantidades de potencia de procesamiento, por lo que la mayoría de ellos se ejecutan a través de servicios en la nube. El crecimiento de los conjuntos de chips de IA que pueden manejar el procesamiento en el borde permitirá mejores respuestas en tiempo real dentro de las aplicaciones que necesitan computación instantánea.

Privacidad y seguridad

Desde el punto de vista de la seguridad, los datos en el borde pueden ser problemáticos, especialmente cuando los manejan diferentes dispositivos que pueden no ser tan seguros como los sistemas centralizados o basados ​​en la nube. A medida que crece la cantidad de dispositivos de IoT, es imperativo que TI comprenda los posibles problemas de seguridad y se asegure de que esos sistemas puedan protegerse. Esto incluye cifrar datos y emplear métodos de control de acceso y posiblemente túneles VPN.

Además, los diferentes requisitos del dispositivo para la potencia de procesamiento, la electricidad y la conectividad de la red pueden tener un impacto en la confiabilidad de un dispositivo de borde. Esto hace que la gestión de la redundancia y la conmutación por error sea crucial para los dispositivos que procesan datos en el borde para garantizar que los datos se entreguen y procesen correctamente cuando un solo nodo deja de funcionar.

Edge Computing y 5G

En todo el mundo, los operadores están implementando tecnologías inalámbricas 5G, que prometen los beneficios de un alto ancho de banda y baja latencia para las aplicaciones, lo que permite a las empresas pasar de una manguera de jardín a una manguera de incendios con su ancho de banda de datos. En lugar de simplemente ofrecer velocidades más rápidas y decirles a las empresas que continúen procesando datos en la nube, muchos operadores están incorporando estrategias de computación en el borde en sus implementaciones de 5G para ofrecer un procesamiento en tiempo real más rápido, especialmente para dispositivos móviles, automóviles conectados y autoevaluación. conduciendo coches.

Los operadores inalámbricos han comenzado a implementar servicios de borde con licencia para una opción aún menos práctica que el hardware administrado. La idea aquí es que los nodos de borde vivan virtualmente en, digamos, una estación base de Verizon cerca de la implementación de borde, utilizando la función de corte de red 5G para crear algo de espectro para una conectividad instantánea que no requiere instalación. 5G Edge de Verizon, Multi-Access Edge de AT&T y la asociación de T-Mobile con Lumen representan este tipo de opción.

La hoja de ruta estratégica 2021 de Gartner para la informática de borde destaca el interés continuo de la industria en 5G para la informática de borde, y dice que el borde se ha convertido en parte integral de muchas implementaciones de 5G. Las asociaciones entre los hiperescaladores de la nube como Amazon y Microsoft y los principales ISP inalámbricos serán clave para lograr una aceptación generalizada de este tipo de tecnología móvil.

Está claro que, si bien el objetivo inicial de la informática de borde era reducir los costos de ancho de banda para los dispositivos de IoT a largas distancias, el crecimiento de las aplicaciones en tiempo real que requieren capacidades de almacenamiento y procesamiento local continuará impulsando la tecnología en los próximos años.

Ahora consulte "Cómo determinar si Wi-Fi 6 es adecuado para usted"