Jak iot přináší miliardy zařízení blíže k okraji

Společnosti poskytující služby sbírají data z elektroměrů, inteligentních vozovek sledujících povětrnostní podmínky a inteligentní kuchyňské a koupelnové doplňky vytvářejí přizpůsobené zážitky pro majitele domů. To vše jsou příklady zkombinování počítačů na hraně v kombinaci s internetem věcí (IoT), které lidem umožňují získat rychlejší poznatky na hraně. Edge computing je architektura, ve které jsou data zpracována blíže k místu, odkud pocházejí.

V projektech Gartner Research bude do roku 2020 globálně využíváno 20, 4 miliard propojených věcí. Mezitím IDC předpovídá „globální datasphere“, aby do roku 2025 vzrostlo 10krát na 163 zettabytů (ZB).

„Výpočty na hranách se pohybují tak blízko, jak je to možné a nezbytné fyzickému světu, aby byly splněny určité výkonnostní potřeby, bezpečnostní prvky nebo faktory nákladů, “ vysvětlil Jason Shepherd, IoT CTO ve společnosti Dell Technologies. Společnost je jednou z mnoha společností, které nabízejí IoT Edge Gateway, které agregují analytiku na okraji ze senzorů. Při výpočtu na hraně zařízení a senzory odesílají data do místní brány, spíše než přenášejí všechna data zpět do cloudu.

Spojení mezi okrajem a IoT

Internet věcí zahrnuje miliardy senzorů a zařízení, které shromažďují data na hraně, aby pomohly společnostem získat informace a podnikat obchodní rozhodnutí. Tato rozhodnutí mohou zahrnovat, zda změnit teplotu místnosti nebo vypnout vodu v poli. Není možné vzít všechna data z okraje a přenést je přímo do cloudu. Proto je třeba použít proces agregace k uspořádání dat do „menších čísel“, vysvětlil J. Craig Lowery, Ph.D., vedoucí výzkumu ve skupině Gartner's Technology and Service Provider.

Edge computing poskytuje příležitost snížit latenci při provádění analýz v cloudu. Poté, co jsou data shromažďována na místě, jsou sdílena ve veřejném cloudu. "Z velké části se bude hrana počítat s tím, že bude mít nějaký počítačový výpočet, který pracuje s veřejným cloudem hybridním způsobem, " řekl Lowery.

Okrajem by mohl být stojan serverů obsahujících robustní hardware, kůlna zařízení mobilních telefonů, datové centrum výrobního zařízení nebo sousední kancelář kabelové společnosti, vysvětlil Shepherd.

Pro elektrickou společnost tento proces zahrnuje telemetrii cestující po drátech do technické kanceláře. Data se poté odešlou do veřejného cloudu, kde se provádí analýza dat. Tato data umožňují elektrickým společnostem sledovat spotřebu elektřiny a získat širší trendy v oblasti spotřeby elektřiny. Data můžete také vytáhnout na okraj na trzích s digitálním značením, energií, průmyslovou automatizací a dopravou.

Okraj snižuje latenci, zvyšuje šířku pásma

Provádění analýzy dat blíže k okraji přináší podle Shepherda větší zabezpečení, nižší latenci a větší šířku pásma. Zpoždění může nastat, když je zapotřebí velké množství času na to, aby okrajové zařízení odeslalo data do sítě a poté do datového centra, když provádí analýzu dat v cloudu. Edge computing poskytuje způsob, jak nejen urychlit analytiku dat, ale také snížit síťový provoz. Zde jsou tři příklady implementací okrajové platformy IoT:

1) Microsoft Azure IoT Edge: V dubnu 2018 společnost Microsoft oznámila, že do technologie internetu věcí investuje 5 miliard dolarů. V rámci této investice nabízí společnost Microsoft Azure IoT Edge, platformu, která přenáší cloudovou analytiku a obchodní logiku na zařízení. Platforma zahrnuje tři komponenty: kontejnery zvané "IoT Edge" moduly, které mohou společnosti nasadit na okrajová zařízení a připojit se k veřejné cloudové architektuře Microsoft Azure, aplikacím třetích stran nebo ke svému vlastnímu kódu; runtime modulu IoT Edge, který pracuje na okrajových zařízeních IoT a spravuje moduly nalezené na okrajových zařízeních IoT; a uživatelské rozhraní typu cloud (UI), které společnostem umožňuje vzdáleně monitorovat a spravovat data ze zařízení IoT edge.

Obrázek použitý se svolením společnosti Microsoft.

Microsoft Azure IoT Edge je "dobrým příkladem univerzální výpočetní hrany, protože nejde o soukromý cloud, " řekl Lowery. "Je to jako veřejné Azure ožívající ve vašem datovém centru. Je to rozšíření této služby do vašeho datového centra, běží na zařízení, které je ve vašich vlastních prostorách. Můžete nebo nemusí vlastnit to. Existuje mnoho způsobů, jak to dodávané z různých služeb. “

IoT je silným případem použití Azure Stack, rozšíření Azure, které umožňuje společnostem provozovat hybridní aplikace v provozovnách, protože zákazníci si ji kupují spíše jako službu, než aby ji museli instalovat, uvedl Lowery.

Obrázek použitý se svolením společnosti Microsoft.

2) Dell Edge Gateway pro IoT: Zařízení Dell Edge Gateway pro IoT, které je rozbočovačem pro kabelové a bezdrátové systémy, agreguje data a odesílá je do cloudu. Brána Dell Edge pro IoT je robustní, aby vydržela drsné podmínky v továrně nebo na ropné plošině.

S miliony zařízení, která shromažďují data v terénu, je podle Shepherda zapotřebí brány zpracovat všechna tato data. "Zajímavé je, že IoT to převrátí úplně dozadu, a teď mám miliony zařízení, která chtějí zasáhnout jeden server, " řekl Shepherd. "To je důvod, proč musíte fanouškům ještě více přiblížit výpočetní zařízení."

3) Slévárna EdgeX: Hostováno nadací Linux Foundation, EdgeX Foundry je projekt s otevřeným zdrojovým kódem, který je navržen tak, aby vytvořil interoperabilitu řešení okrajových IoT. EdgeX Foundry je modelována po Cloud Foundry, open-source, multi-cloudové aplikační platformě a rozšiřuje stejný formát na okraj, řekl Shepherd. Je to rámec, který sdružuje tisíce protokolů, s cloudem nahoře a jakýmkoli jiným zařízením níže, podle Shepherda. EdgeX Foundry poskytuje flexibilitu při vytváření řešení na okraji.

Do slévárny EdgeX přispívá více než 70 společností, včetně AMD, Dell EMC, Samsung, Zephyr a VMware. Ale EdgeX Foundry je „dodavatelsky neutrální, open-source projekt, který pomohl začít, který odděluje okraj od cloudu a aplikace od základní infrastruktury, “ řekl Shepherd. "Získáte otevřené rámce pro základní výpočet."

Společnost Dell přispěla svou základnou zdrojového kódu FUSE v rámci Apache 2.0 pro EdgeX Foundry. Poskytl také nejméně 12 mikroservisů a více než 125 000 řádků kódu.

Obrázek použitý se svolením od EdgeX Foundry.

5G, AI k utváření budoucnosti hrany, IoT

Umělá inteligence (AI) bude klíčovým faktorem v IoT a hranovém počítání. Pokročilá umělá inteligence bude moci běžet na zařízeních blízko okraje, aby bylo možné provádět analýzy, poznamenává Sam George, partnerský ředitel společnosti Azure IoT ve společnosti Microsoft, v blogovém příspěvku. Společnost Microsoft má iniciativu nazvanou Project Brainwave, která používá pole programovatelná hradlová pole (FPGA) k provádění výpočtů AI.

Dalším klíčovým faktorem špičkových výpočtů bude 5G, uvedl David Mayo, senior viceprezident a 5G & IoT Business Chief ve společnosti T-Mobile, který nedávno spustil první celostátní úzkopásmovou síť IoT.

"Díky hraně výpočetní techniky jste schopni distribuovat tuto schopnost zpracování blíže k uživateli a máte snížené nebo komprimované latence, které poskytuje síť 5G, " řekl Mayo. Vidí 5G sítě napájející senzory v autonomních automobilech a řadu senzorů v ropných a plynových rafinériích.

Podle Mayo budou mít všechny datové body, které lze sbírat v reálném čase, příznivé účinky na spotřebitele. "Postupem času se potřeba počítačů stane ještě blíže uživateli, ať už jde o firmu nebo spotřebitele, se bude zvyšovat, " uvedl. "Ať už se jedná o rozšířenou realitu nebo virtuální realitu, čím blíže se výpočet vyskytuje a existuje na hraně, tím lepší bude zkušenost zákazníka."