IoT Edge Computing: связующее звено между устройствами и облаком для инсайтов в реальном времени

Интернет вещей (IoT) — это быстроэволюционирующий конфлюенс технологий, и отраслевые стейкхолдеры исследуют, как распределение вычислительных ресурсов к краю сети — связанных end-to-end архитектурой, мостящей край инфраструктуру и облачные сервисы — может разблокировать мощные IoT-приложения.

В этом контексте «край» (edge) относится к физической сетевой конечной точке, где находится IoT-устройство, в то время как «fog» (термин, введённый Cisco) описывает сетевую архитектуру, соединяющую эти крайние узлы с облачными сервисами, как централизованными, так и распределёнными. Хотя терминология может сбивать с толку сначала, ключевая идея проста: приблизить вычисления и аналитику к месту генерации данных.

Есть три основные причины, почему edge и fog computing становятся необходимыми для IoT:

• Объём данных: Огромное количество данных, производимых миллиардами подключённых устройств, далеко превышает то, что централизованные облачные сервисы могут эффективно обработать.
• Латентность: Миссионно-критические IoT-приложения — такие как автономные автомобили или промышленные системы управления — требуют субмиллисекундные времена отклика, которые невозможны, если данные должны путешествовать до удалённого облака.
• Стоимость: Передача терабайтов сырых сенсорных данных через широкополосные сети не является ни затратной, ни энергоэффективной для сетевых операторов.

Ранее на этой неделе 451 Research партнерила с OpenFog Consortium для публикации пятилетнего обзора рынка fog computing. Отчёт определяет край как IoT-устройства, генерирующие сенсорные данные и обладающие встроенными вычислениями, связностью и аналитикой — такие как транспорт, производственное оборудование и умные медицинские устройства — вместе с локальными дата-центрами и мобильной edge-инфраструктурой.

Согласно анализу 451, глобальный рынок fog-решений прогнозируется достичь $18 млрд к 2022 году, с энергетикой, коммунальным хозяйством, транспортом, здравоохранением и промышленностью, лидирующими принятием. Начальные инвестиции ожидаются сфокусированы на железе, за которым следуют приложения и сервисы. На этом этапе железо остаётся самым зрелым компонентом экосистемы.

Cisco, создатель термина «fog», предлагает Edge Analytics Fabric System, построенный на открытой архитектуре. Cisco описывает свою ценностную пропозицию так: «Ваш бизнес оперирует физическими активами, создающими данные и сложность. Сетевые и облачные соединения недоступны. Теперь вы можете подключать, обрабатывать и анализировать ваши распределённые данные там, где они живут. Решайте IT и OT вызовы и принимайте решения в реальном времени, создавая ценность, когда вы используете все данные, важные для вашего бизнеса.»

Рассмотрим гипотетический сценарий горнодобывающей отрасли. Гornoдобывающие операции часто происходят в удалённых локациях с ограниченной клеточной или спутниковой покрытием. Развёртывая виртуализированную радиодоступную сеть и виртуализированный эволюционированный пакетный ядро, оборудование может общаться друг с другом и с операторами on-premise или в далеких центрах управления. Предиктивная аналитика, выполняемая на краю, может обнаружить надвигающиеся отказы оборудования и запустить автоматизированные вмешательства, сокращая затратные простои и устраняя необходимость отправки терабайтов сырых данных обратно в центральный дата-центр.

Dell также вошло в edge-хардверное пространство с его Dell Edge Gateway. Компания недавно объявила о выделенном IoT бизнес-юните и $1 млрд трёхлетнем плане инвестиций. Dell Edge Gateway подключает широкий спектр проводных и беспроводных устройств, агрегирует и анализирует входы локально и передаёт только значимые данные в облако — экономя полосу пропускания и снижая транспортные затраты.

OpenFog Consortium, некоммерческая организация, установившая референсную архитектуру для продвижения интероперабельности по эволюционирующей IoT-экосистеме, теперь сотрудничает с IEEE Standards Association для разработки стандартизированных fog computing спецификаций. Председатель совета OpenFog Helder Antunes, который также служит старшим директором корпоративных стратегических инвестиций Cisco, описал принятие IEEE референсной архитектуры как «огромный веху», которая позволит конвергенцию IT, коммуникаций и операционной технологии.

«Чтобы быть по-настоящему трансформативным, Интернет вещей должен обрабатывать массивы данных в near real-time для передовых сценариев вроде дронов, самоводимых автомобилей и встроенного AI. Он также должен быть полностью интероперабельным — от энд-устройств и сенсоров до облака. Традиционные архитектуры не могут встретить операционные вызовы сегодняшних передовых цифровых приложений», — написал он.

Многие ведущие сетевые операторы исследуют edge и fog архитектуры, хотя конкретные планы ещё не публичны. Значительное препятствие для операторов — физическая недвижимость: поддержка высокообъёмных потоков данных от автономных автомобилей или умной инфраструктуры требует обширных железных развёртываний. VP AT&T по передовым технологиям реализации Alicia Abella подсветила на Fog World Congress, что серверы могут быть добавлены к существующим инфраструктурным сайтам, и предложила будущее, где неиспользуемая вычислительная мощность индивидуальных смартфонов может быть использована для удовлетворения edge computing требований.