Ako iot prináša miliardy zariadení bližšie k okraju

Verejnoprospešné spoločnosti zbierajú údaje z elektrických meračov, inteligentných vozoviek monitorujúcich poveternostné podmienky a inteligentné kuchynské a kúpeľňové doplnky vytvárajú prispôsobené skúsenosti pre majiteľov domov. Toto všetko sú príklady kombinovania výpočtov na hrane s internetom vecí (IoT), ktoré ľuďom umožňujú získať rýchlejší prehľad o hraniciach. Edge computing je architektúra, v ktorej sa údaje spracúvajú bližšie k miestu, odkiaľ pochádzajú.

V projektoch spoločnosti Gartner Research bude do roku 2020 celosvetovo použitých 20, 4 miliárd súvisiacich vecí. Medzitým IDC predpovedá „globálnu datasféru“, ktorá sa do roku 2025 zvýši 10-krát na 163 zettabytov (ZB).

„Výpočty na hranách sa pohybujú tak blízko, ako je to možné a potrebné pre fyzický svet, aby vyhoveli určitým potrebám výkonu, bezpečnostným prvkom alebo nákladovým faktorom, “ vysvetlil Jason Shepherd, technický riaditeľ IoT v spoločnosti Dell Technologies. Spoločnosť je jednou z mnohých spoločností, ktoré ponúkajú brány IoT Edge Gateway, ktoré agregujú analytiku na hrane senzorov. Pri výpočtoch na hrane zariadenia a senzory odosielajú údaje skôr na miestnu bránu, než prenášajú všetky údaje späť do cloudu.

Spojenie medzi okrajom a IoT

Internet vecí zahŕňa miliardy senzorov a zariadení, ktoré zhromažďujú údaje na hrane, aby pomohli spoločnostiam získať informácie a urobiť obchodné rozhodnutia. Tieto rozhodnutia môžu zahŕňať, či zmeniť teplotu miestnosti alebo vypnúť vodu v poli. Nie je možné vziať všetky údaje z okraja a preniesť ich priamo do cloudu. Preto je potrebné použiť proces agregácie na usporiadanie údajov do „menšieho počtu“, vysvetlil J. Craig Lowery, Ph.D., vedúci výskumu v skupine poskytovateľov technológií a služieb spoločnosti Gartner.

Edge computing poskytuje príležitosť na zníženie latencie pri vykonávaní analýz v cloude. Ale po tom, čo sa údaje zhromažďujú v priestoroch, sa zdieľajú vo verejnom cloude. „Z väčšej časti sa bude výpočtová hrana týkať výpočtov v priestoroch, ktoré spolupracujú s verejným cloudom hybridným spôsobom, “ uviedol Lowery.

Okrajom by mohol byť stojan serverov obsahujúcich drsný hardvér, prístrešok zariadenia mobilného telefónu, dátové centrum výrobného zariadenia alebo pobočka káblovej spoločnosti, vysvetlil Shepherd.

Pre elektrickú spoločnosť tento proces zahŕňa telemetriu, ktorá vedie po kábloch do technickej kancelárie. Dáta sa potom dostanú do verejného cloudu, kde sa vykonáva analýza údajov. Tieto údaje umožňujú elektrickým spoločnostiam sledovať spotrebu elektriny a získať širšie trendy v spotrebe elektriny. Na trhu digitálneho značenia, energetiky, priemyselnej automatizácie a dopravy môžete tiež ťahať dáta na okraj.

Okraj znižuje latenciu, zvyšuje šírku pásma

Vykonávanie analýzy údajov bližšie k okraju prináša väčšiu bezpečnosť, nižšiu latenciu a väčšiu šírku pásma, podľa Shepherda. Latencia sa môže vyskytnúť, keď je na vykonanie okrajových zariadení potrebných na odosielanie údajov do siete a potom do dátového centra pri vykonávaní analýzy údajov v cloude dlhý čas. Edge computing poskytuje spôsob, ako nielen urýchliť analýzu údajov, ale aj znížiť sieťovú prevádzku. Tu sú tri príklady implementácie okrajovej platformy internetu vecí:

1) Okraj Microsoft Azure IoT: V apríli 2018 spoločnosť Microsoft oznámila, že do technológie internetu vecí investuje 5 miliárd dolárov. V rámci tejto investície ponúka spoločnosť Microsoft Azure IoT Edge, platformu, ktorá prevádza cloudovú analýzu a obchodnú logiku na zariadenia. Platforma obsahuje tri komponenty: kontajnery nazývané moduly „IoT Edge“, ktoré môžu spoločnosti nasadiť na okrajové zariadenia a pripojiť sa k verejnej cloudovej architektúre Microsoft Azure, aplikáciám tretích strán alebo k ich vlastnému kódu; runtime modulu IoT Edge, ktorý pracuje na okrajových zariadeniach IoT a spravuje moduly nachádzajúce sa na okrajových zariadeniach IoT; a užívateľské rozhranie typu cloud (UI), ktoré umožňuje spoločnostiam diaľkovo monitorovať a spravovať údaje zo zariadení na hrane internetu vecí.

Obrázok použitý so súhlasom spoločnosti Microsoft.

Microsoft Azure IoT Edge je „dobrým príkladom univerzálnej výpočtovej techniky, pretože nejde o súkromný cloud, “ uviedol Lowery. „Je to ako verejné Azure ožívajúce vo vašom dátovom centre. Je to rozšírenie tejto služby do vášho dátového centra, beží na zariadeniach, ktoré sú vo vašich vlastných priestoroch. Môžete alebo nemusíte vlastniť ju. Existuje mnoho spôsobov, ako to dodávané z rôznych služieb. ““

IoT je silným prípadom použitia pre Azure Stack, rozšírenie Azure, ktoré umožňuje spoločnostiam prevádzkovať hybridné aplikácie v priestoroch, pretože zákazníci si ho kupujú skôr ako službu, než aby ju museli zavádzať, uviedol Lowery.

Obrázok použitý so súhlasom spoločnosti Microsoft.

2) Dell Edge Gateway pre IoT: Zariadenie Dell Edge Gateway pre IoT, ktoré je rozbočovačom pre káblové a bezdrôtové systémy, zhromažďuje údaje a odosiela ich do cloudu. Dell Edge Gateway pre IoT je robustný, aby vydržal drsné podmienky v továrni alebo na ropnej plošine.

S miliónmi zariadení, ktoré zhromažďujú údaje v teréne, podľa brány Shepherda vyžaduje bránu spracovanie všetkých týchto údajov. „Zaujímavou vecou v prípade internetu vecí je, že ju úplne prehodí dozadu a teraz mám milióny zariadení, ktoré chcú zasiahnuť jeden server, “ povedal Shepherd. „Preto je potrebné, aby ste týmto zariadeniam ešte viac priblížili výpočty.“

3) Zlieváreň EdgeX: hosťovaná spoločnosťou Linux Foundation, EdgeX Foundry je open-source projekt navrhnutý na vytvorenie interoperability okolo riešení IoT edge. EdgeX Foundry je modelovaná po Cloud Foundry, open-source, multi-cloud aplikačnej platforme, a rozširuje rovnaký formát na okraj, Shepherd povedal. Podľa Shepherda je to rámec, ktorý spája tisíce protokolov, pričom cloud je navrchu a akékoľvek iné zariadenie nižšie. Zlieváreň EdgeX poskytuje flexibilitu pri vytváraní riešení na okraji.

Do Zlievárne EdgeX prispieva viac ako 70 spoločností vrátane spoločností AMD, Dell EMC, Samsung, Zephyr a VMware. Zlieváreň EdgeX je „projektom nezávislým na dodávateľovi, ktorý má otvorený zdrojový kód a ktorý pomohol začať, ktorý oddeľuje okraj od cloudu a aplikácie od základnej infraštruktúry, “ povedal Shepherd. „Dostanete otvorené rámce pre základné výpočty.“

Spoločnosť Dell prispela svojou základňou zdrojového kódu FUSE v rámci Apache 2.0 pre spoločnosť EdgeX Foundry. Poskytlo tiež najmenej 12 mikroservisov a viac ako 125 000 riadkov kódu.

Obrázok použitý so súhlasom spoločnosti EdgeX Foundry.

5G, AI k vytvoreniu budúcnosti hrany, internetu vecí

Umelá inteligencia (AI) bude kľúčovým faktorom v oblasti internetu vecí a výpočtov na hrane. Pokročilá inteligencia bude môcť bežať na zariadeniach, ktoré sú blízko k okraju, aby bolo možné vykonávať analýzy, poznamenáva Sam George, partnerský riaditeľ spoločnosti Azure IoT v spoločnosti Microsoft, v blogovom príspevku. Spoločnosť Microsoft vyvinula iniciatívu s názvom Project Brainwave, ktorá využíva programovateľné hradlové polia (FPGA) programovateľné v teréne na vykonávanie výpočtov AI.

Ďalším kľúčovým faktorom špičkových výpočtov bude 5G, uviedol David Mayo, senior viceprezident a obchodný šéf 5G & IoT v spoločnosti T-Mobile, ktorý nedávno uviedol na trh prvú celoštátnu úzkopásmovú sieť internetu vecí.

„Vďaka technológii hranových výpočtov dokážete distribuovať tieto možnosti spracovania bližšie k používateľovi a máte znížené alebo komprimované oneskorenia, ktoré poskytuje sieť 5G, “ uviedol Mayo. Vidí siete 5G napájajúce senzory v autonómnych automobiloch a rad senzorov v ropných a plynových rafinériách.

Podľa Mayo má všetky dátové body, ktoré sa dajú zbierať v reálnom čase, priaznivý vplyv na spotrebiteľov. „Časom sa potreba počítačov stane ešte bližšie k používateľovi, či už ide o firmu alebo spotrebiteľa, sa bude zvyšovať, “ uviedol. „Či už je to rozšírená realita alebo virtuálna realita, čím bližšie je výpočet a existuje na hrane, tým lepšia bude skúsenosť zákazníka.“