Как йотът приближава милиарди устройства по-близо до ръба

Комуналните компании събират данни от електромери, интелигентните пътни пътища следят метеорологичните условия, а интелигентните тела за кухня и баня създават персонализирани преживявания за собствениците на жилища. Това са всички примери за компютърни изчисления, комбинирани с Интернет на нещата (IoT), за да се даде възможност на хората да получават по-бързи познания в края. Edge computing е архитектура, в която данните се обработват по-близо до мястото, от което произхождат.

Изследователските проекти на Gartner ще има 20, 4 милиарда свързани неща, които ще се използват в световен мащаб до 2020 г. Междувременно IDC прогнозира „глобалната информационна сфера“ да нарасне 10 пъти до 163 Zettabytes (ZB) до 2025 г.

"Edge изчисленията се движат изчисления възможно най-близо до физическия свят, за да отговарят на определени нужди от производителност, елементи на сигурност или фактори на разходите", обясни Джейсън Шепърд, IoT CTO в Dell Technologies. Компанията е една от редица компании, които предлагат IoT Edge Gateways, които обединяват анализа на ръба от сензорите. При крайните изчисления устройствата и сензорите изпращат данни до локален шлюз, а не предават всички данни обратно в облака.

Връзката между Edge и IoT

IoT включва милиарди сензори и устройства, които събират данни на ръба, за да помогнат на компаниите да придобият представа и да вземат бизнес решения. Тези решения могат да включват дали да промените температурата на помещението или да изключите водата в поле. Не е възможно да вземете всички данни от ръба и да ги прехвърлите направо в облака. Следователно, трябва да използвате процес на обобщаване, за да организирате данните в „по-малки числа“, обясни д-р Й. Крейг Лоури, научен директор в групата на Gartner за технология и доставчик на услуги.

Edge computing предоставя възможност за намаляване на латентността при извършване на анализи в облака. Но след като данните се събират на място, те се споделят в публичния облак. „В по-голямата си част изчисленията на ръбовете ще се състоят в това да има някакво локално изчисление, което да работи с публичния облак по хибриден начин“, каза Лоури.

Ръбът може да бъде багажник от сървъри, съдържащ здрав хардуер, навес за кула за мобилен телефон, център за данни на производственото съоръжение или квартален офис на кабелната компания, обясни Шепърд.

За електрическа компания процесът включва телеметрия, която пътува по проводници до комунална служба. След това данните се изпращат в публичния облак, където се извършва анализ на данни. Тези данни позволяват на електрическите компании да следят потреблението на електроенергия и да получат по-широки тенденции относно потреблението на електроенергия. Можете също да изтеглите данни на ръба на пазарите за цифрови табели, енергия, индустриална автоматизация и транспорт.

The Edge намалява закъснението, увеличава честотната лента

Извършването на анализиране на данни по-близо до ръба носи повече сигурност, по-ниска латентност и по-голяма честотна лента, според Shepherd. Закъснението може да страда, когато има дълго време, необходимо за крайното устройство да изпрати данни в мрежа и след това до център за данни, когато извършва анализиране на данни в облака. Edge изчисленията осигуряват начин не само да се ускори анализа на данни, но и да се намали мрежовият трафик. Ето три примера за реализации на ръбовата IoT платформа:

1) Microsoft Azure IoT Edge: През април 2018 г. Microsoft обяви, че ще инвестира 5 милиарда долара в IoT технология. Като част от тази инвестиция компанията предлага Microsoft Azure IoT Edge, платформа, която прехвърля облачна анализа и бизнес логика на устройства. Платформата включва три компонента: контейнери, наречени „IoT Edge“ модули, които компаниите могат да разгърнат към крайни устройства и да се свържат с публичната облачна архитектура на Microsoft Azure, приложения на трети страни или собствен код; изпълнение на IoT Edge, което работи на крайни устройства на IoT и управлява модулите, открити на крайните устройства на IoT; и облачен базиран потребителски интерфейс (UI), който позволява на компаниите да наблюдават и управляват данните от крайните устройства на IoT дистанционно.

Изображение, използвано с разрешение от Microsoft.

Microsoft Azure IoT Edge е "добър пример за изчисляване на ръбовете с общо предназначение, тъй като всъщност не е частен облак", каза Лоури. „Това е като обществен Azure, оживяващ във вашия център за данни. Това е разширение на тази услуга във вашия център за данни, работи на оборудване, което е в собствените ви помещения. Можете да го притежавате или да не притежавате. Има много начини за това доставени от различни услуги."

IoT е сериозен случай на използване за Azure Stack, разширението на Azure, което позволява на компаниите да стартират хибридни приложения в помещения, тъй като клиентите го купуват като услуга, а не да се налага да ги разгръщат, каза Лоури.

Изображение, използвано с разрешение от Microsoft.

2) Dell Edge Gateway за IoT: хъб за кабелни и безжични системи, Dell Edge Gateway за IoT агрегира данни и ги изпраща в облака. Входът на Dell Edge за IoT е устойчив, за да издържи на тежки условия във фабрика или на петролна платформа.

С милионите устройства, които събират данни в полето, е необходим шлюз за обработка на всички тези данни, според Shepherd. "Интересното при IoT е, че той го обръща напълно назад и сега имам милиони устройства, които искат да ударят един сървър", каза Шепърд. „Значи затова е необходимо да разчитате още по-близо до тези устройства.“

3) леярна EdgeX: Домакин от фондацията на Linux, EdgeX Foundry е проект с отворен код, предназначен да създаде оперативна съвместимост около крайните решения на IoT. EdgeX Foundry се моделира след Cloud Foundry, платформата за приложения с отворен код, много облачни приложения и разширява същия формат до ръба, каза Шепърд. Това е рамка, която събира хиляди протоколи, с облака отгоре и всяко друго устройство отдолу, според Shepherd. EdgeX Foundry предоставя гъвкавост за създаване на решения в края.

Над 70 компании допринасят за EdgeX Foundry, включително AMD, Dell EMC, Samsung, Zephyr и VMware. Но EdgeX Foundry е "неутрален за доставчици проект с отворен код, който помогна да започнете, който отделя ръба от облака и приложенията от основната инфраструктура", каза Шепърд. „Трябва да имате отворени рамки за основните изчисления.“

Dell допринесе за базата на изходния си код FUSE под Apache 2.0 за EdgeX Foundry. Той също така предостави поне 12 микросервиса и повече от 125 000 реда код.

Изображение, използвано с разрешение от EdgeX Foundry.

5G, AI да оформи бъдещето на ръба, IoT

Изкуственият интелект (AI) ще бъде ключов фактор в изчисляването на интернет и крайните изчисления. Усъвършенстваният AI ще може да работи на устройства, близки до ръба, за да позволи анализирането да се извършва, отбелязва в публикация в блога Сам Джордж, Партньорски директор за Azure IoT от Microsoft. Microsoft има инициатива, наречена Project Brainwave, която използва програмируеми масиви от порта (FPGA) за извършване на изчисления на AI.

Друг ключов двигател на крайните компютри ще бъде 5G, отбеляза Дейвид Майо, старши вицепрезидент и 5G & IoT Business Chief в T-Mobile, който наскоро пусна първата национална теснолентова IoT мрежа.

"С помощта на компютърни изчисления вие сте в състояние да разпространите тази възможност за обработка по-близо до потребителя. Имате намалени или компресирани латентности, които 5G мрежа ще осигури", каза Майо. Той вижда 5G мрежи, захранващи сензорите в автономни автомобили и масива от сензори в рафинерии за нефт и газ.

Според всички данни, които могат да бъдат събрани в реално време, компютърните изчисления ще имат благоприятен ефект върху потребителите, според Mayo. "С течение на времето необходимостта изчисленията да се случат още по-близо до потребителя, независимо дали става въпрос за бизнес или потребител, ще се увеличи", каза той. „Независимо дали става дума за допълнена реалност или виртуална реалност, колкото по-близо се извършва изчислението и съществува до ръба, толкова по-добре ще бъде клиентското изживяване.“