Cómo el iot acerca miles de millones de dispositivos al borde

Las compañías de servicios públicos recopilan datos de medidores eléctricos, las carreteras inteligentes monitorean las condiciones climáticas y los accesorios inteligentes de cocina y baño crean experiencias personalizadas para los propietarios de viviendas. Todos estos son ejemplos de computación de borde que se combinan con Internet de las cosas (IoT) para permitir a las personas obtener información más rápida en el borde. Edge computing es una arquitectura en la cual los datos se procesan más cerca de donde se originan.

Gartner Research proyecta que habrá 20.4 billones de cosas conectadas que se utilizarán globalmente para 2020. Mientras tanto, IDC pronostica que la "esfera de datos global" aumentará 10 veces a 163 zettabytes (ZB) para 2025.

"La informática de borde está moviendo la informática lo más cerca posible y necesario del mundo físico para satisfacer ciertas necesidades de rendimiento, elementos de seguridad o factores de costos", explicó Jason Shepherd, CTO de IoT en Dell Technologies. La compañía es una de varias compañías que ofrece IoT Edge Gateways que agregan análisis en el borde de los sensores. En la computación de borde, los dispositivos y sensores envían datos a una puerta de enlace local en lugar de transmitir todos los datos a la nube.

La conexión entre Edge y el IoT

El IoT involucra miles de millones de sensores y dispositivos que recopilan datos en el borde para ayudar a las empresas a obtener información y tomar decisiones comerciales. Estas decisiones pueden incluir si cambiar la temperatura de una habitación o cerrar el agua en un campo. No es posible tomar todos los datos del borde y transferirlos directamente a la nube. Por lo tanto, debe utilizar un proceso de agregación para organizar los datos en "números más pequeños", explicó J. Craig Lowery, Ph.D., Director de Investigación en el grupo de Proveedores de Servicios y Tecnología de Gartner.

Edge computing brinda la oportunidad de reducir la latencia cuando se realizan análisis en la nube. Pero después de que los datos se recopilan localmente, se comparten en la nube pública. "En su mayor parte, la computación de borde se tratará de tener una computación local que funcione con la nube pública de manera híbrida", dijo Lowery.

El borde podría ser un estante de servidores que contengan hardware resistente, un cobertizo para equipos de torres de telefonía celular, un centro de datos de una instalación de fabricación o una oficina local de una compañía de cable, explicó Shepherd.

Para una compañía eléctrica, el proceso implica telemetría que viaja a través de cables a una oficina de servicios públicos. Los datos luego se envían a la nube pública donde se realiza el análisis de datos. Esa información permite a las compañías eléctricas realizar un seguimiento del consumo de electricidad y obtener tendencias más amplias sobre el consumo de electricidad. También puede extraer datos en los mercados de señalización digital, energía, automatización industrial y transporte.

The Edge reduce la latencia, aumenta el ancho de banda

Según Shepherd, realizar análisis de datos más cercanos al borde brinda más seguridad, menor latencia y mayor ancho de banda. La latencia puede verse afectada cuando se requiere una gran cantidad de tiempo para que un dispositivo perimetral envíe datos a una red y luego a un centro de datos cuando realiza análisis de datos en la nube. La computación perimetral proporciona una forma no solo de acelerar el análisis de datos, sino también de reducir el tráfico de red. Aquí hay tres ejemplos de implementaciones de una plataforma Edge IoT:

1) Microsoft Azure IoT Edge: en abril de 2018, Microsoft anunció que invertirá $ 5 mil millones en tecnología IoT. Como parte de esta inversión, la compañía ofrece Microsoft Azure IoT Edge, una plataforma que transfiere el análisis de la nube y la lógica empresarial a los dispositivos. La plataforma incluye tres componentes: contenedores llamados módulos "IoT Edge" que las empresas pueden implementar en dispositivos de borde y conectarse a la arquitectura de nube pública de Microsoft Azure, aplicaciones de terceros o su propio código; un tiempo de ejecución de IoT Edge que opera en dispositivos de borde de IoT y administra los módulos encontrados en dispositivos de borde de IoT; y una interfaz de usuario (UI) basada en la nube que permite a las empresas monitorear y administrar los datos de los dispositivos periféricos de IoT de forma remota.

Imagen utilizada con permiso de Microsoft.

Microsoft Azure IoT Edge es un "buen ejemplo de computación perimetral de propósito general porque no es realmente una nube privada", dijo Lowery. "Es como un Azure público que cobra vida en su centro de datos. Es una extensión de ese servicio en su centro de datos, que se ejecuta en un equipo que se encuentra en sus propias instalaciones. Puede o no poseerlo. Hay muchas formas en que es entregado desde diferentes servicios ".

IoT es un caso de uso sólido para Azure Stack, la extensión de Azure que permite a las empresas ejecutar aplicaciones híbridas en las instalaciones, porque los clientes lo compran como un servicio en lugar de tener que implementarlo, dijo Lowery.

Imagen utilizada con permiso de Microsoft.

2) Dell Edge Gateway para IoT: un concentrador para sistemas cableados e inalámbricos, Dell Edge Gateway para IoT agrega datos y los envía a la nube. Dell Edge Gateway para IoT está reforzado para soportar condiciones difíciles en una fábrica o en una plataforma petrolera.

Con los millones de dispositivos que recopilan datos en el campo, se necesita una puerta de enlace para procesar todos estos datos, según Shepherd. "Lo interesante de IoT es que lo voltea completamente hacia atrás, y ahora tengo millones de dispositivos que quieren golpear un servidor", dijo Shepherd. "Entonces es por eso que necesitas hacer más cómputo aún más cerca de esos dispositivos".

3) EdgeX Foundry: Alojado por The Linux Foundation, EdgeX Foundry es un proyecto de código abierto diseñado para crear interoperabilidad en torno a las soluciones de borde de IoT. EdgeX Foundry sigue el modelo de Cloud Foundry, la plataforma de aplicaciones de código abierto y multi-nube, y extiende el mismo formato hasta el borde, dijo Shepherd. Es un marco que reúne miles de protocolos, con la nube en la parte superior y cualquier otro dispositivo debajo, según Shepherd. EdgeX Foundry proporciona la flexibilidad para crear soluciones en el borde.

Más de 70 empresas contribuyen a EdgeX Foundry, incluidas AMD, Dell EMC, Samsung, Zephyr y VMware. Pero EdgeX Foundry es "un proyecto de código abierto neutral para el vendedor que ayudó a comenzar y desacopla el borde de la nube y las aplicaciones de la infraestructura subyacente", dijo Shepherd. "Se pueden tener marcos abiertos para el cómputo subyacente".

Dell ha contribuido con su base de código fuente FUSE en Apache 2.0 para EdgeX Foundry. También proporcionó al menos 12 microservicios y más de 125, 000 líneas de código.

Imagen utilizada con permiso de EdgeX Foundry.

5G, AI para dar forma al futuro de Edge, el IoT

La inteligencia artificial (IA) será un factor clave en la IoT y la informática de vanguardia. La IA avanzada podrá ejecutarse en dispositivos cercanos al borde para permitir que se realicen análisis, señala Sam George, Director de Socios para Azure IoT en Microsoft, en una publicación de blog. Microsoft tiene una iniciativa llamada Project Brainwave que utiliza arreglos de compuerta programables en campo (FPGA) para realizar cálculos de IA.

Otro impulsor clave de la informática de punta será el 5G, señaló David Mayo, vicepresidente senior y jefe de negocios de 5G & IoT en T-Mobile, que recientemente lanzó la primera red de IoT de banda estrecha a nivel nacional.

"Con la computación perimetral, eres capaz de distribuir esa capacidad de procesamiento más cerca del usuario, y tienes las latencias reducidas o comprimidas que proporcionará una red 5G", dijo Mayo. Él ve redes 5G alimentando los sensores en autos autónomos y la variedad de sensores en refinerías de petróleo y gas.

Con todos los puntos de datos que se pueden recopilar en tiempo real, la informática de borde tendrá un efecto beneficioso en los consumidores, según Mayo. "Con el tiempo, aumentará la necesidad de que la informática ocurra aún más cerca del usuario, ya sea una empresa o un consumidor", dijo. "Ya sea que se trate de una realidad aumentada o una realidad virtual, cuanto más se acerque y exista el cómputo al límite, mejor será la experiencia del cliente".