O que é Edge computing?

Uma estrutura de TI centralizada tradicional é composta por dois elementos principais. Na periferia, existem vários endpoints cujo trabalho principal é capturar dados e agir de acordo com as instruções. Os dados desses dispositivos periféricos são transmitidos de e para o segundo elemento da estrutura: um servidor central. Este servidor é onde ocorre praticamente todo o trabalho pesado do sistema; ou seja, onde os dados são processados, consolidados, analisados e acionados.

Edge computing (computação de borda) envolve uma abordagem distribuída em vez de centralizada. Em vez de ter todas as atividades de computação ocorrendo em um nível de servidor central, o maior número possível de tarefas de processamento ocorre na periferia, o mais próximo possível da fonte de dados. Com mais computação ocorrendo na borda da rede, reduz a necessidade de contato de longa distância entre os dispositivos periféricos e o servidor central.

Em muitas estruturas de borda, as principais tarefas computacionais ocorrem no nível do dispositivo IoT. Veja um sensor industrial, por exemplo. Sob uma estrutura centralizada, o sensor apenas captura dados e os envia de volta ao servidor. Com uma abordagem Edge, o dispositivo sensor pode processar esses dados a bordo e acionar automaticamente ações específicas, se necessário, sem ter que interagir com o servidor.

Além disso, ou como alternativa ao processamento no nível do dispositivo, a estrutura também pode incluir a implantação de computadores ou servidores de borda. Portanto, em vez de todos os dispositivos periféricos transmitirem dados para um local central, os dados são enviados para computadores que estão fisicamente mais próximos (por exemplo, no chão de fábrica). Cálculos específicos e dependentes do tempo podem ser realizados muito mais perto do ponto de necessidade, economizando tempo e custos de transmissão de dados de longa distância.

Um exemplo é um sistema de vigilância por vídeo. Cada vez mais, esses sistemas incorporam software de gerenciamento de vídeo (VMS) relativamente sofisticado com recursos como detecção de movimento e monitoramento automatizado de número de funcionários.

Numa estrutura centralizada, todas as imagens de vídeo são enviadas para um servidor central, onde são analisadas pelo VMS. Com a arquitetura Edge, a análise imediata pode ser feita na própria câmera. Por exemplo, uma câmera inteligente só começará a retransmitir imagens para um servidor se e quando o movimento for detectado e for capaz de acionar os próprios fios de disparo digitais. Essa abordagem reduz enormemente a quantidade de largura de banda cara necessária para retransmitir imagens de vídeo para o servidor remoto.

A computação de borda é melhor vista como um complemento à computação em nuvem, em vez de um substituto para ela.

Para agrupar dados de vários dispositivos IoT, monitorar a eficiência em toda a organização, tendências de uso e desempenho, você ainda precisará que os dados sejam processados e analisados centralmente, provavelmente na nuvem. Enquanto isso, o processamento específico do dispositivo sensível ao tempo pode ocorrer na borda da rede.

Responsividade:

Grandes distâncias físicas, congestionamento de rede e interrupções de transmissão podem atrasar o tempo que um sistema leva para responder ao que podem ser situações críticas. Com a computação de borda, você não precisa enviar dados para um centro de análise remoto para que as decisões sejam tomadas, para que seus dispositivos IoT possam responder mais rapidamente.

Custo:

Quando os dados são processados no nível do dispositivo ou retransmitidos para servidores de borda, você pode reduzir substancialmente o volume de dados que precisam ser transmitidos para centros distantes. Isso significa menores requisitos de largura de banda, menos congestionamento na rede, bem como menores custos de transmissão de dados. Isso também significa recursos de computação adicionais do Edge, seja no dispositivo ou em um computador Edge, o que resulta em custos adicionais, portanto, a arquitetura do sistema é importante.

Confiabilidade:

Em alguns ambientes (por exemplo, locais agrícolas rurais e instalações offshore), a conectividade pode ser restrita ou não confiável. Se os dispositivos IoT puderem executar tarefas principais de forma autônoma, é muito menos provável que você sofra interrupções nos negócios como resultado de problemas de conectividade.

Privacidade:

A transmissão de dados pessoais através de fronteiras nacionais ou regionais para processamento pode levar a problemas regulatórios (GDPR, por exemplo). Com uma abordagem de computação de borda, você pode processar dados brutos na periferia e, em seguida, obscurecê-los e protegê-los antes de transmiti-los para data centers em outras jurisdições.

Segurança:

A computação de borda pode ajudar a garantir que uma fatia maior de dados brutos permaneça na fonte. Geralmente, há menos dados sendo transmitidos e todos os dados que precisam ser enviados podem ser simplificados e protegidos com mais facilidade. Isso significa uma superfície de ataque menor e menos chance de violação de dados.

Aprimoramentos de hardware:

Se mais computação for feita na periferia da rede, seus dispositivos Edge precisam estar adequadamente equipados para o trabalho. Isso pode significar um gasto significativo em atualizações ou substituições de dispositivos. Dependendo do modelo da estrutura, também há o custo de servidores de borda adicionais a serem considerados.

Conectividade:

A computação de borda reduz significativamente a necessidade de transmissão de dados de longa distância, mas não a elimina totalmente. Você ainda precisa pensar em um canal apropriado para pelo menos algum nível mínimo de comunicação com o servidor central.

Segurança:

Aumentar os recursos de seus dispositivos Edge IoT também pode levar a oportunidades adicionais de exploração para invasores. Uma abordagem robusta para o gerenciamento de dispositivos é essencial, incluindo distribuição de patches e criptografia adequada para dados em transmissão.

Provavelmente é mais preciso dizer que o 5G permite o surgimento de algumas arquiteturas híbridas de computação de borda. Por exemplo, Computação de Borda de Acesso Múltiplo Distribuído ou DMEC (Distributed-MEC).

Com a quinta geração da tecnologia celular, torna-se possível transferir grandes quantidades de dados em tempo real. Isso abre as portas para uma gama muito mais ampla de aplicativos de IoT, incluindo aqueles que utilizam inteligência artificial (IA), aprendizado de máquina, streaming de multimídia e até realidade virtual.

Sob o padrão 5G, a latência (ou seja, o atraso entre o envio e o recebimento de informações) é reduzida de 200 milissegundos do 4G para 1 milissegundo. Na realidade, para atender a esse benchmark e fornecer o tipo de serviços ultra-responsivos e ricos em recursos que as empresas e seus clientes esperam, é quase certo que será necessário mais do que atualizações de rede celular. Se grandes volumes de dados ainda estiverem sendo transmitidos para um servidor central, as empresas correm o risco de ficarem para trás. Mudar a maior parte do processamento para mais perto do Edge ajudará a liberar largura de banda e garantirá que você obtenha todos os benefícios do 5G.

Com o Distributed-MEC (ou DMEC), a computação de borda pode ser executada na rede principal móvel. O DMEC aproveita a rede 5G de latência ultrabaixa e também remove a latência e o atraso associados às conexões com a Internet. Ele também pode remover os custos de hardware em ambos os dispositivos e eliminar a necessidade de qualquer equipamento de computador Edge.

Para obter mais explicações sobre IoT, acesse nosso glossário.

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