El Edge Computing...
El edge computing -o computación de borde- trata de situar el procesamiento de datos lo más cerca posible del punto exacto en que se necesitan. Para el IoT, este enfoque puede significar una menor latencia y, por tanto, un rendimiento más rápido y eficaz.
Descubra más sobre el edge computing, su propósito, sus ventajas y su aplicación en proyectos de IoT.
¿Qué es el edge computing?
Un marco informático centralizado tradicional se compone de dos elementos principales. En la periferia, hay múltiples puntos finales cuyo trabajo principal es capturar datos y actuar sobre las instrucciones. Los datos de estos dispositivos periféricos se transmiten hacia y desde el segundo elemento del marco: un servidor central. En este servidor es donde tiene lugar prácticamente todo el trabajo pesado del sistema, es decir, donde se procesan, consolidan, analizan y actúan los datos.
El edge computing implica un enfoque distribuido en lugar de centralizado. En lugar de que todas las actividades de computación tengan lugar en un servidor central, el mayor número posible de tareas de procesamiento tienen lugar en la periferia, lo más cerca posible de la fuente de datos. Al tener lugar más computación en el borde de la red, se reduce la necesidad de contacto a larga distancia entre los dispositivos periféricos y el servidor central.
¿Cómo funciona el edge computing?
En muchos marcos de trabajo edge, las tareas computacionales clave tienen lugar a nivel de dispositivo IoT. Tomemos el ejemplo de un sensor industrial, por ejemplo. En un marco centralizado, el sensor se limita a capturar los datos y devolverlos al servidor. Con un enfoque de borde, el dispositivo sensor puede procesar esos datos a bordo y desencadenar automáticamente determinadas acciones si es necesario, sin tener que interactuar con el servidor.
Además o como alternativa al procesamiento a nivel de dispositivo, el marco podría incluir también el despliegue de ordenadores o servidores de borde. Así, en lugar de que todos los dispositivos periféricos transmitan datos a una ubicación central, esos datos se envían a ordenadores que están mucho más cerca físicamente (por ejemplo, en la planta de la fábrica). Los cálculos específicos y dependientes del tiempo pueden realizarse mucho más cerca del punto de necesidad, ahorrando tanto tiempo como costes de transmisión de datos a larga distancia.
¿Cuál es un ejemplo de edge computing?
Un ejemplo es un sistema de videovigilancia. Cada vez más, estos sistemas incorporan un software de gestión de vídeo (VMS) relativamente sofisticado con funciones como la detección de movimiento y el control automático del recuento de personas.
En un marco centralizado, todas las secuencias de vídeo se envían a un servidor central, donde son analizadas por el VMS. Con la arquitectura de borde o edge, el análisis inmediato puede hacerse en el extremo de la cámara. Por ejemplo, una cámara inteligente sólo empezará a transmitir las grabaciones a un servidor si se detecta movimiento, y es capaz de activar los cables digitales por sí misma. Este enfoque reduce enormemente el costoso ancho de banda necesario para retransmitir las imágenes de vídeo al servidor remoto.
¿Para qué sirve el edge computing?
El objetivo principal suele ser reducir la latencia. En las aplicaciones IoT críticas, por ejemplo, los procesos industriales o procedimientos sanitarios, cada segundo o milisegundo cuenta. Al trasladar el procesamiento y el cálculo lo más cerca posible del borde, se puede reducir sustancialmente la brecha entre la aparición de una situación crítica y la adopción de las medidas adecuadas.
¿Puede el Edge Computing sustituir a la computación en la nube?
El edge computing se ve como un complemento de la computación en la nube o cloud computing, más que como un sustituto de la misma.
Para cotejar los datos de múltiples dispositivos IoT, supervisar la eficiencia de toda la organización, las tendencias de uso y el rendimiento, se seguirá necesitando que los datos se procesen y analicen de forma centralizada, probablemente en la nube. Mientras tanto, el procesamiento que necesite cierta inmediatez y específico de cada dispositivo puede tener lugar en el borde de la red.
¿Cuáles son las ventajas del Edge Computing?
Capacidad de respuesta
Las grandes distancias físicas, la congestión de la red y los cortes de transmisión pueden retrasar el tiempo que tarda un sistema en responder a lo que pueden ser situaciones críticas. Con el edge computing, no es necesario enviar los datos a un centro de análisis remoto para que se tomen decisiones, por lo que sus dispositivos IoT pueden responder más rápidamente.
Coste
Cuando los datos se procesan a nivel de dispositivo o se retransmiten a los servidores de borde, se puede reducir sustancialmente el volumen de datos que debe transmitirse a centros situados a distancia. Esto significa menos requisitos de ancho de banda, menos congestión en la red y menos costes de transmisión de datos. También implica recursos informáticos adicionales en el borde, ya sea en el dispositivo o en un ordenador de borde, lo que supone costes adicionales, por lo que la arquitectura del sistema es importante.
Fiabilidad
En algunos entornos (por ejemplo, en zonas agrícolas rurales e instalaciones en alta mar), la conectividad puede estar restringida o ser poco fiable. Si los dispositivos IoT pueden ejecutar las tareas principales de forma autónoma, es mucho menos probable que se produzcan interrupciones en el negocio como consecuencia de problemas de conectividad.
Privacidad
La transmisión de datos personales a través de las fronteras nacionales o regionales para su procesamiento puede dar lugar a problemas normativos (GDPR, por ejemplo). Con un enfoque de edge computing, puede procesar los datos en bruto en la periferia y luego enmascararlos y protegerlos antes de transmitirlos a los centros de datos de otras jurisdicciones.
Seguridad
La computación de borde puede ayudar a garantizar que una mayor parte de los datos brutos permanezca en la fuente. Por lo general, se transmiten menos datos, y los que deben enviarse pueden racionalizarse y protegerse más fácilmente. Esto significa una menor superficie de ataque y menos posibilidades de que se produzca una violación de los datos.
¿Cuáles son las desventajas del Edge Computing?
Mejoras de hardware
Si se va a realizar más computación en la periferia de la red, sus dispositivos de borde deben estar adecuadamente equipados para el trabajo. Esto puede suponer un importante desembolso en actualizaciones o sustituciones de dispositivos. Dependiendo de su modelo de estructura, también hay que tener en cuenta el coste de los servidores de borde adicionales.
Conectividad
El edge computing reduce significativamente la necesidad de transmisión de datos a larga distancia, pero no la elimina por completo. Todavía hay que pensar en un canal apropiado para al menos un nivel mínimo de comunicación con el servidor central.
Seguridad
El aumento de las capacidades de sus dispositivos IoT de borde también puede conducir a oportunidades adicionales de explotación para los atacantes. Es esencial un enfoque sólido de la gestión de los dispositivos, que incluya la distribución de parches y un cifrado adecuado de los datos en transmisión.
¿Necesita el edge computingal 5G?
Probablemente sea más exacto decir que el 5G permite la aparición de algunas arquitecturas híbridas de edge computing. Por ejemplo, Distributed Multi-Access Edge Compute o Distributed-MEC (DMEC).
Con la quinta generación de tecnología celular, es posible transferir enormes cantidades de datos en tiempo real. Esto abre la puerta a un espectro mucho más amplio de aplicaciones IoT, incluidas las que utilizan la inteligencia artificial (AI), el aprendizaje automático, la transmisión multimedia e incluso la realidad virtual.
Con el estándar 5G, la tasa de latencia (es decir, el retraso entre el envío y la recepción de información) se reduce de los 200 milisegundos de 4G a 1 milisegundo. En realidad, para cumplir con este punto de referencia y ofrecer el tipo de servicios ricos en funciones y con gran capacidad de respuesta que las empresas y sus clientes esperan, es casi seguro que se necesitará algo más que actualizaciones de la red celular. Si se siguen transmitiendo grandes volúmenes de datos a un servidor central, las empresas corren el riesgo de sufrir retrasos. Desplazar la mayor parte del procesamiento hacia el borde ayudará a liberar ancho de banda y garantizará que se obtengan todos los beneficios del 5G.
Con Distributed-MEC (o DMEC) la computación de borde puede realizarse en la red central móvil. DMEC aprovecha la red 5G de latencia ultrabaja y también elimina la latencia y el retraso asociados a las conexiones a Internet. También puede eliminar los costes de hardware en ambos dispositivos y eliminar la necesidad de cualquier equipo informático de borde.
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