Hoe de iot miljarden apparaten dichter bij de rand brengt

Nutsbedrijven verzamelen gegevens van elektrische meters, slimme wegen bewaken de weersomstandigheden en intelligente keuken- en badarmaturen creëren persoonlijke ervaringen voor huiseigenaren. Dit zijn allemaal voorbeelden van edge computing in combinatie met Internet of Things (IoT) om mensen in staat te stellen snellere inzichten te krijgen aan de rand. Edge computing is een architectuur waarin gegevens worden verwerkt dichter bij waar ze vandaan komen.

Gartner Research-projecten zullen er tegen 2020 wereldwijd 20, 4 miljard aangesloten dingen gebruiken. Ondertussen voorspelt IDC dat de "wereldwijde gegevenssfeer" 10 keer zal toenemen tot 163 zettabytes (ZB) tegen 2025.

"Edge computing beweegt de rekenkracht zo dicht als haalbaar en noodzakelijk is voor de fysieke wereld om te voldoen aan bepaalde prestatiebehoeften, beveiligingselementen of kostenfactoren", aldus Jason Shepherd, IoT CTO bij Dell Technologies. Het bedrijf is een van een aantal bedrijven dat IoT Edge Gateways aanbiedt die analyses op de rand van sensoren aggregeren. Bij edge computing verzenden apparaten en sensoren gegevens naar een lokale gateway in plaats van alle gegevens terug naar de cloud.

De verbinding tussen Edge en het IoT

Het IoT omvat miljarden sensoren en apparaten die gegevens verzamelen aan de rand om bedrijven te helpen inzichten te krijgen en zakelijke beslissingen te nemen. Deze beslissingen kunnen omvatten of de temperatuur van een kamer moet worden gewijzigd of het water in een veld moet worden uitgeschakeld. Het is niet mogelijk om alle gegevens van de rand te halen en direct naar de cloud over te zetten. Daarom moet u een aggregatieproces gebruiken om de gegevens in "kleinere aantallen" te ordenen, legt J. Craig Lowery, Ph.D., een onderzoeksdirecteur in de Technology and Service Provider-groep van Gartner uit.

Edge computing biedt de mogelijkheid om latentie te verminderen bij het uitvoeren van analyses in de cloud. Maar nadat gegevens ter plaatse zijn verzameld, worden deze gedeeld in de openbare cloud. "Voor het grootste deel gaat edge computing over het hebben van een aantal on-premises computing die op een hybride manier met de openbare cloud werkt, " zei Lowery.

De rand zou een rek van servers kunnen zijn met robuuste hardware, een schuurtje van een mobiele telefoontoren, een datacenter van een productiefaciliteit of een buurtkantoor van een kabelbedrijf, legde Shepherd uit.

Voor een elektrisch bedrijf omvat het proces telemetrie die via draden naar een nutsbedrijf reist. De gegevens worden vervolgens verzonden naar de openbare cloud waar gegevensanalyses worden uitgevoerd. Met die gegevens kunnen elektriciteitsbedrijven het elektriciteitsverbruik bijhouden en bredere trends over elektriciteitsverbruik krijgen. U kunt ook gegevens naar de rand trekken in de markten voor digital signage, energie, industriële automatisering en transport.

The Edge verlaagt latentie, verhoogt bandbreedte

Het uitvoeren van data-analyses dichter bij de rand brengt volgens Shepherd meer veiligheid, lagere latentie en grotere bandbreedte. Latentie kan lijden wanneer er een lange tijd nodig is voor een edge-apparaat om gegevens naar een netwerk en vervolgens naar een datacenter te verzenden bij het uitvoeren van analyses op gegevens in de cloud. Edge computing biedt een manier om niet alleen data-analyse te versnellen maar ook netwerkverkeer te verminderen. Hier zijn drie voorbeelden van implementaties van een edge IoT-platform:

1) Microsoft Azure IoT Edge: in april 2018 kondigde Microsoft aan dat het $ 5 miljard zal investeren in IoT-technologie. Als onderdeel van deze investering biedt het bedrijf Microsoft Azure IoT Edge, een platform dat cloudanalyses en bedrijfslogica op apparaten overbrengt. Het platform bevat drie componenten: containers genaamd "IoT Edge" -modules die bedrijven kunnen implementeren op edge-apparaten en verbinding kunnen maken met de openbare cloudarchitectuur van Microsoft Azure, applicaties van derden of hun eigen code; een IoT Edge-runtime die werkt op IoT edge-apparaten en de modules beheert die zijn gevonden op IoT edge-apparaten; en een cloudgebaseerde gebruikersinterface (UI) waarmee bedrijven de gegevens van IoT edge-apparaten op afstand kunnen volgen en beheren.

Afbeelding gebruikt met toestemming van Microsoft.

Microsoft Azure IoT Edge is een "goed voorbeeld van edge computing voor algemene doeleinden omdat het niet echt een privé-cloud is", zei Lowery. "Het is als een openbare Azure die tot leven komt in uw datacenter. Het is een uitbreiding van die service in uw datacenter, op apparatuur die zich op uw eigen terrein bevindt. U kunt het al dan niet bezitten. Er zijn veel manieren waarop het geleverd vanuit verschillende services."

Het IoT is een sterke use case voor Azure Stack, de uitbreiding van Azure waarmee bedrijven hybride apps op locatie kunnen uitvoeren, omdat klanten het als een service kopen in plaats van het te moeten implementeren, zei Lowery.

Afbeelding gebruikt met toestemming van Microsoft.

2) Dell Edge Gateway voor IoT: een hub voor bekabelde en draadloze systemen, de Dell Edge Gateway voor IoT verzamelt gegevens en stuurt deze naar de cloud. De Dell Edge Gateway voor IoT is robuust en bestand tegen zware omstandigheden in een fabriek of op een booreiland.

Met de miljoenen apparaten die in het veld gegevens verzamelen, is volgens Shepherd een gateway nodig om al deze gegevens te verwerken. "Het interessante van het IoT is dat het volledig achteruit gaat, en nu heb ik miljoenen apparaten die op één server willen slaan, " zei Shepherd. "Dus daarom moet je nog meer rekenen op die apparaten."

3) EdgeX Foundry: Hosted by The Linux Foundation, EdgeX Foundry is een open-sourceproject dat is ontworpen om interoperabiliteit rond IoT-randoplossingen te creëren. EdgeX Foundry is gemodelleerd naar Cloud Foundry, het open-source, multi-cloud app-platform, en breidt hetzelfde formaat uit tot aan de rand, zei Shepherd. Het is een framework dat volgens Shepherd duizenden protocollen samenbrengt, met de cloud bovenaan en elk ander apparaat hieronder. EdgeX Foundry biedt de flexibiliteit om oplossingen aan de rand te creëren.

Meer dan 70 bedrijven dragen bij aan EdgeX Foundry, waaronder AMD, Dell EMC, Samsung, Zephyr en VMware. Maar EdgeX Foundry is "een leveranciersneutraal, open-sourceproject dat aan de slag heeft geholpen en dat de voorsprong van de cloud en de apps van de onderliggende infrastructuur ontkoppelt, " zei Shepherd. "Je krijgt open frameworks voor onderliggende computing."

Dell heeft zijn FUSE-broncodebase bijgedragen onder Apache 2.0 voor EdgeX Foundry. Het leverde ook minstens 12 microservices en meer dan 125.000 coderegels op.

Afbeelding gebruikt met toestemming van EdgeX Foundry.

5G, AI om de toekomst van Edge, het IoT vorm te geven

Kunstmatige intelligentie (AI) zal een sleutelfactor zijn in het IoT en edge computing. Geavanceerde AI kan op apparaten dichtbij de rand worden uitgevoerd om analyses uit te voeren, merkt Sam George, Partner Director voor Azure IoT bij Microsoft, op in een blogpost. Microsoft heeft een initiatief genaamd Project Brainwave dat veld-programmeerbare gate arrays (FPGA) gebruikt om AI-berekeningen uit te voeren.

Een andere belangrijke motor voor edge computing is 5G, aldus David Mayo, Senior Vice President en 5G & IoT Business Chief bij T-Mobile, die onlangs het eerste nationale smalband IoT-netwerk lanceerde.

"Met edge computing kun je die verwerkingscapaciteit dichter bij de gebruiker distribueren en heb je de verminderde of gecomprimeerde latenties die een 5G-netwerk biedt, " zei Mayo. Hij ziet 5G-netwerken die de sensoren in autonome auto's aandrijven en de reeks sensoren in olie- en gasraffinaderijen.

Met alle gegevenspunten die in realtime kunnen worden verzameld, heeft edge computing volgens Mayo een gunstig effect op de consument. "In de loop van de tijd zal de behoefte aan informatica nog dichter bij de gebruiker gebeuren, of het nu een bedrijf is of een consument, " zal hij toenemen. "Of het nu gaat om augment reality of virtual reality, hoe dichter de computer zich voordoet en bij de rand staat, hoe beter de klantervaring zal zijn."