Làm thế nào iot mang hàng tỷ thiết bị đến gần rìa

Các công ty tiện ích thu thập dữ liệu từ đồng hồ điện, đường thông minh theo dõi điều kiện thời tiết và đồ đạc nhà bếp và phòng tắm thông minh tạo ra trải nghiệm cá nhân cho chủ nhà. Đây là tất cả các ví dụ về tính toán cạnh kết hợp với Internet of Things (IoT) để cho phép mọi người có được những hiểu biết nhanh hơn ở cạnh. Điện toán cạnh là một kiến ​​trúc trong đó dữ liệu được xử lý gần hơn với nơi nó bắt nguồn.

Các dự án của Gartner Research sẽ có 20, 4 tỷ thứ được kết nối đang được sử dụng trên toàn cầu vào năm 2020. Trong khi đó, IDC dự báo "kho dữ liệu toàn cầu" sẽ tăng gấp 10 lần lên 163 zettabyte (ZB) vào năm 2025.

"Điện toán cạnh đang di chuyển tính toán càng gần càng khả thi và cần thiết cho thế giới vật lý để đáp ứng một số nhu cầu hiệu suất, yếu tố bảo mật hoặc yếu tố chi phí nhất định", Jason Shepherd, IoT CTO tại Dell Technologies giải thích. Công ty là một trong số các công ty cung cấp Cổng thông tin IoT Edge tổng hợp các phân tích ở cạnh từ các cảm biến. Trong điện toán cạnh, các thiết bị và cảm biến gửi dữ liệu đến một cổng cục bộ thay vì truyền tất cả dữ liệu trở lại đám mây.

Kết nối giữa Edge và IoT

IoT liên quan đến hàng tỷ cảm biến và thiết bị thu thập dữ liệu ở rìa để giúp các công ty hiểu rõ hơn và đưa ra quyết định kinh doanh. Những quyết định này có thể bao gồm việc thay đổi nhiệt độ của một căn phòng hay tắt nước trên một cánh đồng. Không thể lấy tất cả dữ liệu từ cạnh và chuyển ngay vào đám mây. Do đó, bạn cần sử dụng quy trình tổng hợp để sắp xếp dữ liệu thành "số nhỏ hơn", J. Craig Lowery, Tiến sĩ, Giám đốc nghiên cứu trong nhóm Nhà cung cấp dịch vụ và công nghệ của Gartner giải thích.

Điện toán cạnh cung cấp cơ hội để giảm độ trễ khi thực hiện phân tích trong đám mây. Nhưng sau khi dữ liệu được thu thập tại chỗ, nó được chia sẻ trên đám mây công cộng. "Đối với hầu hết các phần, điện toán cạnh sẽ là về việc có một số tính toán tại chỗ hoạt động với đám mây công cộng theo kiểu lai", Lowery nói.

Cạnh có thể là một giá của các máy chủ chứa phần cứng chắc chắn, thiết bị tháp điện thoại di động, trung tâm dữ liệu của một cơ sở sản xuất hoặc văn phòng lân cận của công ty cáp, ông chăn cừu giải thích.

Đối với một công ty điện, quy trình đòi hỏi phải đi từ xa qua dây dẫn đến một văn phòng tiện ích. Dữ liệu sau đó được gửi đến đám mây công cộng nơi phân tích dữ liệu được thực hiện. Dữ liệu đó cho phép các công ty điện theo dõi mức tiêu thụ điện và có được xu hướng rộng hơn về mức tiêu thụ điện. Bạn cũng có thể kéo dữ liệu ở rìa trong các biển báo kỹ thuật số, năng lượng, tự động hóa công nghiệp và thị trường vận tải.

The Edge giảm độ trễ, tăng băng thông

Việc thực hiện phân tích dữ liệu gần với cạnh mang lại sự bảo mật hơn, độ trễ thấp hơn và băng thông lớn hơn, theo ông chăn cừu. Độ trễ có thể bị ảnh hưởng khi có một khoảng thời gian dài cần thiết cho một thiết bị cạnh để gửi dữ liệu tới mạng và sau đó đến trung tâm dữ liệu khi thực hiện phân tích dữ liệu trên đám mây. Điện toán cạnh cung cấp một cách để không chỉ tăng tốc độ phân tích dữ liệu mà còn giảm lưu lượng mạng. Dưới đây là ba ví dụ về việc triển khai nền tảng IoT cạnh:

1) Microsoft Azure IoT Edge: Vào tháng 4 năm 2018, Microsoft tuyên bố sẽ đầu tư 5 tỷ đô la vào công nghệ IoT. Là một phần của khoản đầu tư này, công ty cung cấp Microsoft Azure IoT Edge, một nền tảng chuyển phân tích đám mây và logic kinh doanh cho các thiết bị. Nền tảng này bao gồm ba thành phần: các thùng chứa được gọi là mô-đun "IoT Edge" mà các công ty có thể triển khai cho các thiết bị cạnh và kết nối với kiến ​​trúc đám mây công cộng Microsoft Azure, các ứng dụng của bên thứ ba hoặc mã của riêng họ; thời gian chạy IoT Edge hoạt động trên các thiết bị cạnh IoT và quản lý các mô-đun được tìm thấy trên các thiết bị cạnh IoT; và giao diện người dùng (UI) dựa trên đám mây cho phép các công ty giám sát và quản lý dữ liệu từ các thiết bị cạnh IoT từ xa.

Hình ảnh được sử dụng với sự cho phép từ Microsoft.

Microsoft Azure IoT Edge là một "ví dụ điển hình về điện toán cạnh đa năng vì nó không thực sự là một đám mây riêng tư", Lowery nói. "Nó giống như một Azure công cộng xuất hiện trong trung tâm dữ liệu của bạn. Đó là một phần mở rộng của dịch vụ đó vào trung tâm dữ liệu của bạn, chạy trên thiết bị tại cơ sở của bạn. Bạn có thể hoặc không thể sở hữu nó. Có rất nhiều cách giao hàng từ các dịch vụ khác nhau. "

IoT là trường hợp sử dụng mạnh mẽ cho Azure Stack, phần mở rộng của Azure cho phép các công ty chạy các ứng dụng lai tại cơ sở, vì khách hàng mua nó như một dịch vụ thay vì phải triển khai nó, Lowery nói.

Hình ảnh được sử dụng với sự cho phép từ Microsoft.

2) Dell Edge Gateway cho IoT: Một trung tâm cho các hệ thống có dây và không dây, Dell Edge Gateway cho IoT tổng hợp dữ liệu và gửi nó lên đám mây. Cổng Dell Edge cho IoT được thiết kế chắc chắn để chịu được các điều kiện khắc nghiệt trong nhà máy hoặc trên giàn khoan dầu.

Với hàng triệu thiết bị thu thập dữ liệu trong lĩnh vực này, phải mất một cổng để xử lý tất cả dữ liệu này, theo ông chăn cừu. "Điều thú vị với IoT là nó lật ngược hoàn toàn, và giờ tôi đã có hàng triệu thiết bị muốn tấn công một máy chủ, " ông chăn cừu nói. "Vì vậy, đó là lý do tại sao bạn cần quạt tính toán nhiều hơn, thậm chí gần hơn với các thiết bị đó."

3) EdgeX Foundry: Được lưu trữ bởi Quỹ Linux, EdgeX Foundry là một dự án nguồn mở được thiết kế để tạo ra khả năng tương tác xung quanh các giải pháp cạnh IoT. EdgeX Foundry được mô phỏng theo Cloud Foundry, nền tảng ứng dụng đa đám mây, nguồn mở và mở rộng định dạng tương tự ra rìa, Shepherd nói. Đó là một khung kết hợp hàng ngàn giao thức, với đám mây trên đầu và bất kỳ thiết bị nào khác bên dưới, theo ông chăn cừu. EdgeX Foundry cung cấp sự linh hoạt để tạo ra các giải pháp ở cạnh.

Hơn 70 công ty đóng góp cho EdgeX Foundry, bao gồm AMD, Dell EMC, Samsung, Zephyr và VMware. Nhưng EdgeX Foundry là "một dự án nguồn mở, trung lập với nhà cung cấp, đã giúp bắt đầu tách rời rìa khỏi đám mây và các ứng dụng từ cơ sở hạ tầng bên dưới", ông Shepherd nói. "Bạn có được các khung mở để tính toán cơ bản."

Dell đã đóng góp cơ sở mã nguồn FUSE của mình trong Apache 2.0 cho EdgeX Foundry. Nó cũng cung cấp ít nhất 12 microservice và hơn 125.000 dòng mã.

Hình ảnh được sử dụng với sự cho phép từ EdgeX Foundry.

5G, AI để định hình tương lai của Edge, IoT

Trí tuệ nhân tạo (AI) sẽ là nhân tố chính trong IoT và tính toán cạnh. AI tiên tiến sẽ có thể chạy trên các thiết bị gần rìa để cho phép phân tích được thực hiện, Sam George, Giám đốc đối tác cho Azure IoT tại Microsoft, trong một bài đăng trên blog. Microsoft có một sáng kiến ​​gọi là Project Brainwave sử dụng mảng cổng lập trình trường (FPGA) để thực hiện các tính toán AI.

Một nhân tố quan trọng khác của điện toán cạnh sẽ là 5G, David Mayo, Phó chủ tịch cấp cao và Giám đốc kinh doanh 5G & IoT tại T-Mobile, gần đây đã ra mắt mạng IoT băng thông hẹp đầu tiên trên toàn quốc.

"Với tính toán cạnh, bạn có khả năng phân phối khả năng xử lý đó gần hơn với người dùng và bạn đã có độ trễ giảm hoặc nén mà mạng 5G sẽ cung cấp", Mayo nói. Ông nhìn thấy mạng 5G cung cấp năng lượng cho các cảm biến trong ô tô tự trị và dãy cảm biến trong các nhà máy lọc dầu khí.

Với tất cả các điểm dữ liệu có thể được thu thập trong thời gian thực, tính toán cạnh sẽ có tác động có lợi cho người tiêu dùng, theo Mayo. "Theo thời gian, nhu cầu điện toán sẽ xảy ra gần hơn với người dùng, cho dù đó là doanh nghiệp hay người tiêu dùng, sẽ tăng lên", ông nói. "Cho dù đó là thực tế tăng cường hay thực tế ảo, việc tính toán xảy ra càng gần và tồn tại đến rìa, trải nghiệm của khách hàng sẽ càng tốt hơn."