Edge computing probeert gegevensverwerkingsmogelijkheden zo dicht mogelijk bij het exacte punt te plaatsen waar ze nodig zijn. Voor IoT kan deze aanpak een lagere latentie betekenen en dus snellere en effectievere prestaties.
Ontdek meer over edge computing, het doel, de voordelen en toepassing in IoT-projecten.
Wat is edge computing?
Een traditioneel gecentraliseerd IT-raamwerk bestaat uit twee hoofdelementen. Aan de rand zijn er meerdere eindpunten waarvan de belangrijkste taak is om gegevens vast te leggen en op instructies te reageren. Gegevens van deze randapparatuur worden verzonden van en naar het tweede element in het framework: een centrale server. Op deze server vindt vrijwel al het zware werk van het systeem plaats; d.w.z. waar gegevens worden verwerkt, geconsolideerd, geanalyseerd en actie ondernomen.
Edge computing omvat een gedistribueerde in plaats van een gecentraliseerde aanpak. In plaats van dat alle rekenactiviteiten op centraal serverniveau plaatsvinden, worden zoveel mogelijk verwerkingstaken aan de periferie, zo dicht mogelijk bij de databron, uitgevoerd. Doordat er meer rekenwerk plaatsvindt aan de rand van het netwerk, is er minder behoefte aan langeafstandscontact tussen randapparatuur en de centrale server.
Hoe werkt edge computing?
In veel edge-frameworks vinden belangrijke rekentaken plaats op het niveau van het IoT-apparaat. Neem het voorbeeld van een industriële sensor. In een gecentraliseerd raamwerk legt de sensor alleen gegevens vast en stuurt deze terug naar de server. Met een edge-benadering kan het sensorapparaat die gegevens aan boord verwerken en indien nodig automatisch bepaalde acties activeren, zonder interactie met de server.
Naast of als alternatief voor verwerking op apparaatniveau, kan het raamwerk ook de inzet van edge-computers of -servers omvatten. Dus in plaats van dat alle randapparatuur data naar een centrale locatie stuurt, wordt die data naar computers gestuurd die fysiek veel dichterbij staan (bijvoorbeeld op de werkvloer). Specifieke, tijdafhankelijke berekeningen kunnen veel dichter bij het punt van behoefte worden uitgevoerd, waardoor zowel tijd als kosten voor gegevensoverdracht over lange afstanden worden bespaard.
Wat is een voorbeeld van edge computing?
Een voorbeeld is een videobewakingssysteem. Dergelijke systemen bevatten steeds vaker relatief geavanceerde videobeheersoftware (VMS) met functies zoals bewegingsdetectie en geautomatiseerde personeelsbewaking.
In een gecentraliseerd kader worden alle videobeelden naar een centrale server gestuurd, waar ze door de VMS worden geanalyseerd. Met edge-architectuur kan de onmiddellijke analyse aan de kant van de camera worden uitgevoerd. Een slimme camera zal bijvoorbeeld pas beelden naar een server sturen als en wanneer er beweging wordt gedetecteerd, en kan zelf digitale struikeldraad activeren. Deze benadering vermindert enorm de hoeveelheid dure bandbreedte die nodig is om videobeelden door te sturen naar de externe server.
Wat is het doel van edge computing?
Het primaire doel is meestal om de latentie te verminderen. Bij gevoelige IoT-toepassingen, bijvoorbeeld industriële processen of zorgprocedures, telt elke seconde of milliseconde. Door verwerking en berekening zo dicht mogelijk bij de rand te brengen, kunt u de kloof tussen het ontstaan van een kritieke situatie en het nemen van passende maatregelen aanzienlijk verkleinen.
Kan edge computing cloud computing vervangen?
Edge computing kan het beste worden gezien als een aanvulling op cloud computing, in plaats van een vervanging ervan.
Voor het verzamelen van gegevens van meerdere IoT-apparaten, het bewaken van organisatiebrede efficiëntie, gebruikstrends en prestaties, heeft u nog steeds gegevens nodig die centraal moeten worden verwerkt en geanalyseerd, waarschijnlijk in de cloud. Ondertussen kan tijdgevoelige, apparaatspecifieke verwerking plaatsvinden aan de rand van het netwerk.
Wat zijn de voordelen van edge computing?
Responsiviteit
Grote fysieke afstanden, netwerkcongestie en transmissiestoringen kunnen de tijd vertragen die een systeem nodig heeft om te reageren op mogelijk kritieke situaties. Met edge computing hoeft u geen gegevens naar een extern analysecentrum te sturen om beslissingen te nemen, waardoor uw IoT-apparaten sneller kunnen reageren.
Kosten
Waar gegevens op apparaatniveau worden verwerkt of anders worden doorgestuurd naar edge-servers, kunt u de hoeveelheid gegevens die moet worden verzonden naar afgelegen centra aanzienlijk verminderen. Dit betekent lagere bandbreedtevereisten, minder congestie op het netwerk en lagere kosten voor gegevensoverdracht. Het betekent ook extra edge-computingbronnen, hetzij in het apparaat of in een edge-computer, wat resulteert in extra kosten, dus systeemarchitectuur is belangrijk.
Betrouwbaarheid
In sommige omgevingen (bijvoorbeeld landbouwlocaties op het platteland en offshore-faciliteiten) kan connectiviteit beperkt of onbetrouwbaar zijn. Als IoT-apparaten autonoom kerntaken kunnen uitvoeren, loopt u veel minder kans op bedrijfsonderbrekingen als gevolg van verbindingsproblemen.
Privacy
Het verzenden van persoonsgegevens over nationale of regionale grenzen voor verwerking kan leiden tot regelgevingsproblemen (bijvoorbeeld AVG). Met een edge computing-benadering kunt u onbewerkte gegevens in de periferie verwerken en deze vervolgens verbergen en beveiligen voordat ze verder worden verzonden naar datacenters in andere rechtsgebieden.
Beveiliging
Edge computing kan ervoor zorgen dat een groter deel van de onbewerkte gegevens bij de bron blijft. Er worden over het algemeen minder gegevens verzonden en alle gegevens die moeten worden verzonden, kunnen worden gestroomlijnd en gemakkelijker worden beveiligd. Het betekent een kleiner aanvalsoppervlak en minder kans op een datalek.
Wat zijn de nadelen van edge computing?
Hardwareverbeteringen
Als er meer rekenwerk aan de netwerkperiferie gaat plaatsvinden, moeten uw edge-apparaten geschikt zijn uitgerust voor de taak. Dit kan een aanzienlijke investering betekenen in apparaatupgrades of vervangingen. Afhankelijk van uw frameworkmodel, zijn er ook de kosten van extra edge-servers om rekening mee te houden.
Connectiviteit
Edge-computing vermindert de noodzaak van dataoverdracht over lange afstanden aanzienlijk, maar elimineert deze niet volledig. U moet nog steeds nadenken over een geschikt kanaal voor op zijn minst een minimumniveau van communicatie met de centrale server.
Beveiliging
Het vergroten van de mogelijkheden van uw edge IoT-apparaten kan ook leiden tot extra exploitmogelijkheden voor aanvallers. Een robuuste benadering van apparaatbeheer is essentieel, inclusief patchdistributie en geschikte codering voor gegevens die worden verzonden.
Heeft edge computing 5G nodig?
Het is nauwkeuriger om te zeggen dat 5G sommige hybrid edge computing-architecturen mogelijk maakt. Bijvoorbeeld Distributed Multi-Access Edge Compute of Distributed-MEC (DMEC).
Met de vijfde generatie mobiele technologie wordt het mogelijk om enorme hoeveelheden gegevens in realtime over te dragen. Dit opent de deur naar een veel breder scala aan IoT-toepassingen, waaronder toepassingen die gebruikmaken van kunstmatige intelligentie (AI), machine learning, multimediastreaming en zelfs virtual reality.
Onder de 5G-standaard wordt de latentiesnelheid (d.w.z. de vertraging tussen het verzenden en ontvangen van informatie) teruggebracht van de 200 milliseconden van 4G naar 1 milliseconde. Om aan deze benchmark te voldoen en om het type functierijke, ultra-responsieve diensten te leveren die bedrijven en hun klanten verwachten, zal het waarschijnlijk meer dan alleen upgrades van het mobiele netwerk vergen. Als er nog steeds enorme hoeveelheden gegevens naar een centrale server worden verzonden, riskeren bedrijven vertragingen. Door het leeuwendeel van de verwerking dichter naar de rand te verplaatsen, wordt bandbreedte vrijgemaakt en kunt u alle voordelen van 5G benutten.
Met Distributed-MEC (of DMEC) kan edge computing worden uitgevoerd in het mobiele kernnetwerk. DMEC maakt gebruik van het 5G-netwerk met ultralage latentie en verwijdert ook latentie en vertraging die gepaard gaan met internetverbindingen. Het kan ook de hardwarekosten op beide apparaten wegnemen en de behoefte aan edge-computerapparatuur wegnemen.
Ontdek meer
Voor een deskundige beoordeling van uw connectiviteitsbehoeften en om de best passende M2M-opties voor uw bedrijf te ontdekken, neem vandaag nog contact op met Wireless Logic.
Lees hier meer over onze connectiviteitsoplossingen voor een breed scala aan gebruiksscenario’s.