Kombinace edge computing a IoT odemyká autonomní a inteligentní aplikace

Rozmach zařízení připojených k internetu a nebývalé množství sbíraných dat způsobily, že se podniky potýkají s výzvami ukládání, zabezpečení a zpracování dat ve velkém. Pouhé množství dat je hnacím motorem pro edge computing, i když podniky pokračují ve svých plánech digitální transformace.

 

Magazín

 

Edge computing označuje přesunutí výpočetního výkonu na síťový okraj - kde existují samotná zařízení - namísto prvního přenosu dat do centralizovaného umístění, ať už jde o datové centrum nebo poskytovatele cloudu. Edge computing analyzuje data poblíž místa, kde jsou shromažďována, což snižuje využití šířky pásma internetu a řeší obavy o zabezpečení a škálovatelnost ohledně toho, kde jsou data uložena a jak jsou přenášena. Hlavními faktory jsou internet věcí (IoT) a aplikace v reálném čase, které vyžadují okamžité zpracování dat. Nasazení 5G tento trend zrychluje.

 

Analýza a akce pomocí edge computingu

Podniky se v posledních několika letech zaměřily na přesun svých aplikací do cloudu. Analytici odhadují, že 70 % organizací má alespoň jednu aplikaci v cloudu a osoby s rozhodovací pravomocí v oblasti podnikání tvrdí, že digitální transformace je jednou z jejich hlavních priorit. Díky tomu, že se více aplikací náročných na data připojuje k internetu, je zřejmé, že existují strategie pro cloudovou strategii.

Do roku 2025 bude po celém světě vygenerováno 175 zettabytů (nebo 175 bilionů gigabajtů) dat a podle zprávy IDC Data Age 2025 bude více než 90 zettabytů těchto dat vytvořeno zařízeními edge. To je spousta dat, která je třeba někam nahrát, než s nimi bude možné něco udělat, a nemusí být vždy k dispozici dostatečná šířka pásma. Latence je také problém, protože datům by trvalo urazit vzdálenost od zařízení k místu, kde se provádí analýza, a vrátit se k zařízení s výsledky. Nakonec neexistuje žádná záruka, že síť bude vždy dostupná nebo spolehlivá. Pokud je síť z nějakého důvodu nedostupná, je aplikace v podstatě offline.

„Provádíte ukládání dat do cloudu, který je daleko, na míle daleko,“ uvedl James Thomason, technický ředitel společnosti EDJX, která poskytuje platformu, která vývojářům umožňuje snadno psát aplikace edge a IoT a zabezpečit edge data u zdroje.

Analytici odhadují, že 91 % dnešních dat je vytvářeno a zpracováváno v centralizovaných datových centrech. Do roku 2022 bude asi 75 % všech dat potřebovat analýzu a akci pomocí edge computingu. "Když jsme spustili EDJX, věděli jsme, že kyvadlo vah bude muset přejít z cloudu a centralizace zpět na decentralizovanost," řekl Thomason.

 

 

Případ výhody v podnicích

Edge computing se neomezuje pouze na senzory a další IoT; může také zahrnovat tradiční IT zařízení, jako jsou notebooky, servery a kapesní systémy. Podnikové aplikace, jako je plánování podnikových zdrojů (ERP), finanční software a systémy pro správu dat, obvykle nepotřebují úroveň okamžitého zpracování dat v reálném čase, která je nejčastěji spojována s autonomními aplikacemi. Edge computing má ve světě podnikového softwaru největší význam v kontextu poskytování aplikací. Zaměstnanci nepotřebují přístup k celé sadě aplikací nebo ke všem datům společnosti. Poskytnutí toho, co potřebují, s omezenými daty, obecně vede k lepšímu výkonu a uživatelské zkušenosti.

Edge computing také umožňuje využít AI v podnikových aplikacích, jako je rozpoznávání hlasu. Aplikace pro rozpoznávání hlasu musí pracovat lokálně, aby mohly rychle reagovat, i když je algoritmus trénován v cloudu.

Poprvé v historii se výpočetní technika přesouvá z říše abstraktních věcí, jako jsou tabulky, webové prohlížeče, videohry atd., do reálného světa. Zařízení snímají věci ve skutečném světě a jednají na základě těchto informací.

 

Rozvoj pro edge computing

Aplikace a služby nové generace vyžadují novou výpočetní infrastrukturu, která poskytuje sítě s nízkou latencí a vysoce výkonné výpočty pomocí edge computingu v síti. To je myšlenka stojící za Public Infrastructure Network Node (PINN), iniciativou z Autonomy Institute, kooperativního výzkumného konsorcia zaměřeného na pokrok a zrychlení autonomie a AI na edge computingu. PINN je jednotný otevřený standard podporující bezdrátové připojení 5G, edge computing, radar, lidar, vylepšené GPS a inteligentní dopravní systémy (ITS). PINN vypadá jako sloup veřejného osvětlení, takže klastr PINN by mohl potenciálně poskytnout spoustu výpočetního výkonu, aniž by vyžadoval spoustu mobilních věží nebo těžkých kabelů.

Podle Thomasona by klastry PINN v nasazení ve městě mohly být umístěny tak, aby shromažďovaly informace ze senzorů a kamer na křižovatce ulic. Zařízení vidí věci, které řidič nevidí - například oba směry provozu nebo to, že se chodec chystá vstoupit na přechod pro chodce - a vědí věci, které řidič neví - například to, že je na cestě pohotovostní vozidlo nebo semafory se chystají změnit. Edge computing pomocí PINN je to, co umožní zpracovat všechny signály a něco s tím udělat, ať už se jedná o změnu světelné signalizace nebo nutí autonomní vozidlo udělat něco jinak.

V současnosti by v ekosystému PINN mohli být povoleni pouze prověření vývojáři, uvedl Thomason. Vývojáři píší kód, který je poté zkompilován ve WebAssembly, což je skutečný kód, který běží na PINN. Používání WebAssembly umožňuje mít velmi malou útočnou plochu, která je velmi odolná, což ztěžuje protivníkovi obejít aplikace a dostat se k datům na PINN, řekl Thomason.

 

 

PINN v reálném světě

Autonomy Institute oznámil pilotní program pro PINN v areálu texaského vojenského oddělení v Camp Mabry v texaském Austinu. S pilotním zaměřením zacílí na optimalizaci řízení provozu, autonomní karty, průmyslovou robotiku, autonomní doručování, drony, které reagují na nouzová volání, a automatizovanou kontrolu silnic a mostů - vše, na čem by inteligentní město mělo být postaveno.

První PINN jsou naplánovány na online připojení ve druhém čtvrtletí roku 2021 a cílem je, aby byly do poloviny roku 2022 nasazeny desítky tisíc PINN. Nakonec bude program rozšířen z Austinu do dalších velkých měst ve Spojených státech a po celém světě, uvedl EDJX.

Zatímco pilotní program je speciálně pro budování městské infrastruktury, Thomason uvedl, že je příležitost prozkoumat další kontexty pro použití PINN. Jak vývojáři začínají vyvíjet pro tuto platformu, budou existovat příležitosti k vytváření a testování aplikací pro další průmyslová odvětví a případy použití, kdy je třeba data agregovat z více zdrojů a sloučit dohromady. Skutečné edge aplikace na PINN mohou pokrývat celou řadu věcí, včetně průmyslového IoT, umělé inteligence, rozšířené reality a robotiky.

"Ten obecný vzorec dat ze senzorů, fúze a věcí, které se dějí ve skutečném světě, prochází napříč průmyslovými odvětvími," řekl Thomason. "Nejsou to jen chytrá města a vozidla."

Pro konkrétní odvětví existují různé způsoby, jak lze PINN použít. Energetický sektor musí sledovat potrubí na zemní plyn a ropu, zda nevykazují známky úniku - z finančních důvodů a z důvodu ochrany životního prostředí. Mít dostatek čidel k pokrytí všech potrubí a studní však může být příliš obtížné. Ale nastavením infračervené kamery nebo spektrometru, aby se zjistily netěsnosti a poté se zvýšila výstraha, by se zabránilo nákladným škodám. V jiném příkladu může továrna použít kamery nebo jiné senzory k detekci přítomnosti pracovníka uvnitř montážní linky před spuštěním strojního zařízení.

"Pokud k tomu můžete použít výpočetní techniku ​​a senzory, můžete výrazně snížit počet nehod na pracovišti," řekl Thomason. Je na vývojářích, kteří na platformu přijdou, jaké aplikace budou stavět - PINN musel existovat jako první, řekl předseda Autonomy Institute Jeffrey DeCoux. Nasazení PINN také podpoří více práce se senzory, nasazení 5G a všemi ostatními technologiemi, které závisí na edge computingu. "Všichni dospěli ke stejné realizaci: Pokud to neuděláme, všechny tyto aplikace v oboru 4.0 se nikdy nestanou," řekl DeCoux.

 

 

Připravil: Radek Svoboda

Sdílet: