Cách thức hoạt động của Edge Computing

Trong thế giới theo hướng dữ liệu ngày nay, nơi các doanh nghiệp dựa vào thông tin thời gian thực để đưa ra các quyết định quan trọng, điện toán biên đã trở thành công nghệ được lựa chọn. Bằng cách di chuyển một số phần máy tính và tài nguyên lưu trữ từ trung tâm dữ liệu trung tâm và đến gần nguồn dữ liệu hơn, các vấn đề về độ trễ, giới hạn băng thông và gián đoạn mạng được giảm thiểu đáng kể.

Với điện toán biên, dữ liệu được tạo ra trong sàn nhà máy hoặc cửa hàng bán lẻ được xử lý và phân tích ở biên của mạng và trong cơ sở. Vì dữ liệu không truyền qua các mạng, nên tốc độ là một lợi thế rõ ràng. Điều này chuyển sang phân tích dữ liệu tức thì, phản hồi nhanh hơn của nhân viên địa điểm và ra quyết định trong thời gian thực.

Cách hoạt động của Edge Computing

Điện toán biên mang sức mạnh tính toán đến gần hơn với nguồn dữ liệu, nơi đặt các cảm biến và các công cụ thu thập dữ liệu khác. Toàn bộ quá trình tính toán biên diễn ra bên trong các thiết bị thông minh giúp tăng tốc độ xử lý các dữ liệu khác nhau được thu thập trước khi các thiết bị kết nối với IoT.

Mục tiêu của điện toán biên là tăng cường hiệu quả. Thay vì gửi tất cả dữ liệu được các cảm biến thu thập đến các ứng dụng doanh nghiệp để xử lý, các thiết bị biên thực hiện tính toán và chỉ gửi dữ liệu quan trọng để phân tích hoặc lưu trữ thêm. Điều này có thể thực hiện được nhờ AI cạnh , tức là trí tuệ nhân tạo ở rìa.

Sau khi các thiết bị cạnh thực hiện tính toán dữ liệu với sự trợ giúp của AI tiên tiến, các thiết bị này sẽ nhóm dữ liệu được thu thập hoặc kết quả thu được thành các danh mục khác nhau. Ba loại cơ bản là:

• Dữ liệu không cần thêm hành động và không nên được lưu trữ hoặc truyền đến các ứng dụng doanh nghiệp.
• Dữ liệu cần được giữ lại để phân tích thêm hoặc lưu hồ sơ.
• Dữ liệu yêu cầu phản hồi ngay lập tức.

Công việc của tính toán biên là phân biệt giữa các tập dữ liệu này và xác định mức độ phản hồi và hành động cần thiết, sau đó thực hiện theo nó.

Tùy thuộc vào sức mạnh tính toán của thiết bị cạnh và độ phức tạp của dữ liệu được thu thập, thiết bị có thể hoạt động trên dữ liệu ngoại lai và cung cấp phản hồi theo thời gian thực. Hoặc gửi nó đến ứng dụng doanh nghiệp để phân tích thêm trong thời gian thực với khả năng truy xuất kết quả ngay lập tức. Vì chỉ những tập dữ liệu quan trọng và khẩn cấp mới được gửi qua mạng, nên yêu cầu về băng thông sẽ giảm xuống. Điều này dẫn đến tiết kiệm chi phí đáng kể, đặc biệt là với mạng di động không dây.

Các trường hợp sử dụng Edge Computing

Trong những năm qua, các trung tâm dữ liệu biên đã tìm thấy một số trường hợp sử dụng trong các ngành công nghiệp, nhờ vào việc áp dụng công nghệ nhanh chóng và những lợi ích của việc xử lý dữ liệu ở biên mạng. Lý tưởng nhất là bất kỳ ứng dụng nào yêu cầu di chuyển một lượng lớn dữ liệu đến trung tâm dữ liệu tập trung trước khi truy xuất kết quả và thông tin chi tiết có thể được hưởng lợi rất nhiều từ tính toán biên. Dưới đây là những cách khác nhau mà một số ngành sử dụng điện toán biên trong các hoạt động hàng ngày của họ:

Giao thông vận tải – xe tự hành sản xuất khoảng 5 đến 20 terabyte dữ liệu hàng ngày từ thông tin về tốc độ, vị trí, điều kiện giao thông, tình trạng đường xá, v.v. Dữ liệu này phải được tổ chức, xử lý và phân tích trong thời gian thực và thông tin chi tiết được đưa vào hệ thống trong khi xe đang chạy trên đường. Ứng dụng nhạy cảm về thời gian này yêu cầu máy tính tích hợp chính xác, đáng tin cậy và nhất quán.

Sản xuất – một số nhà sản xuất hiện triển khai tính toán biên để giám sát quy trình sản xuất và cho phép phân tích thời gian thực. Bằng cách kết hợp điều này với học máy và AI, điện toán biên có thể giúp hợp lý hóa các quy trình sản xuất với thông tin chi tiết thời gian thực, phân tích dự đoán và hơn thế nữa.

Canh tác – canh tác trong nhà dựa trên các cảm biến khác nhau thu thập nhiều loại dữ liệu phải được xử lý và phân tích để có được thông tin chi tiết về sức khỏe cây trồng, điều kiện thời tiết, mật độ dinh dưỡng, v.v. Điện toán biên giúp quá trình xử lý dữ liệu và tạo thông tin chi tiết này nhanh hơn, do đó phản hồi và ra quyết định nhanh hơn.

Các lĩnh vực khác mà điện toán biên đã được áp dụng bao gồm các cơ sở chăm sóc sức khỏe để giúp bệnh nhân tránh các vấn đề sức khỏe trong thời gian thực và bán lẻ để tối ưu hóa việc đặt hàng của nhà cung cấp và dự đoán doanh số bán hàng.

Tại sao sử dụng Edge Computing?

Có một số lý do tại sao điện toán biên đang chiến thắng trong cuộc chiến phổ biến trong thế giới điện toán doanh nghiệp. Các sáng kiến ​​chuyển đổi kỹ thuật số, từ robot & tự động hóa tiên tiến đến AI và phân tích dữ liệu, tất cả đều có một điểm chung – chúng phần lớn phụ thuộc vào dữ liệu. Hầu hết các ngành công nghiệp sử dụng các công nghệ này cũng nhạy cảm với thời gian, có nghĩa là dữ liệu họ sản xuất trở nên không liên quan trong vài phút, nếu không phải là vài giây.

Số lượng lớn dữ liệu hiện do các thiết bị IoT tạo ra làm căng thẳng mô hình điện toán 8 chia sẻ do tắc nghẽn hệ thống và gián đoạn mạng. Điều này dẫn đến thiệt hại lớn về tài chính, tổn thương và thiệt hại tốn kém về thời gian và các ứng dụng nhạy cảm với gián đoạn. Sức hấp dẫn của điện toán biên thường thu hẹp xuống ba thách thức mạng mà nó tìm cách giải quyết. Đó là:

Độ trễ – độ trễ trong giao tiếp giữa các thiết bị và mạng làm chậm quá trình đưa ra quyết định trong các ứng dụng nhạy cảm với thời gian. Điện toán biên giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng một mạng phân tán hơn, đảm bảo không có sự ngắt kết nối trong quá trình truyền và xử lý thông tin theo thời gian thực. Điều này mang lại một mạng ổn định và đáng tin cậy hơn.

Băng thông – Mọi mạng đều có băng thông hạn chế, đặc biệt là truyền thông không dây. Điện toán biên giải quyết các giới hạn băng thông bằng cách xử lý khối lượng dữ liệu khổng lồ gần biên của mạng, sau đó chỉ gửi thông tin phù hợp nhất qua mạng. Điều này giảm thiểu khối lượng dữ liệu yêu cầu kết nối di động.

Tuân thủ và Quản trị dữ liệu – các tổ chức xử lý dữ liệu nhạy cảm, phải tuân theo các quy định về dữ liệu của các quốc gia khác nhau. Bằng cách xử lý tập hợp dữ liệu này gần nguồn, các công ty này có thể giữ dữ liệu khách hàng / nhân viên nhạy cảm trong phạm vi biên giới của họ, do đó đảm bảo tuân thủ.

Những thách thức về tính toán cạnh

Điện toán biên không phải là không có thách thức của nó và một số trong những thách thức phổ biến xoay quanh bảo mật và vòng đời dữ liệu. Các ứng dụng dựa trên các thiết bị IoT dễ bị vi phạm dữ liệu, điều này có thể bao gồm bảo mật ở cấp độ cao. Liên quan đến vòng đời dữ liệu, thách thức đi kèm với lượng lớn dữ liệu được lưu trữ ở biên của mạng. Một tấn dữ liệu vô dụng có thể chiếm không gian quan trọng; do đó, các doanh nghiệp nên chọn lọc dữ liệu để lưu giữ và loại bỏ.

Điện toán biên cũng phụ thuộc vào một số mức độ kết nối và các giới hạn mạng điển hình là một nguyên nhân khác cần quan tâm. Do đó, cần phải lập kế hoạch cho các vấn đề kết nối và thiết kế triển khai tính toán biên có thể giải quyết các vấn đề mạng phổ biến.