Edge Computing y 5G impulsan las aplicaciones empresariales

No son solo las aplicaciones de vanguardia las que pueden beneficiarse de la informática de vanguardia y las redes 5G.

Edge Computing y 5G impulsan las aplicaciones empresariales

Durante la última década, los avances en la computación en la nube han impulsado un enfoque centralizado para la administración y las operaciones de sistemas, mientras que el crecimiento de la computación móvil, SaaS e Internet de las cosas (IoT) han impulsado la computación hacia una arquitectura distribuida. Con el lanzamiento de 5G y tecnologías de computación de vanguardia, las empresas ahora buscan aprovechar ambos enfoques al tiempo que mejoran el rendimiento de sus aplicaciones.

Si bien gran parte del entusiasmo en torno a 5G y el borde tienden a centrarse en aplicaciones innovadoras y de vanguardia en áreas como la robótica, la realidad aumentada o virtual (AR / VR) y los vehículos autónomos, los expertos dicen que los beneficios de la computación en el borde van más allá de estas aplicaciones. para proporcionar a los profesionales de TI una variedad de oportunidades.

Cómo la computación perimetral aborda la latencia

Las empresas se han beneficiado de la computación en la nube durante la última década al centralizar los recursos en los centros de datos propiedad de los proveedores de la nube, lo que ahorra dinero en costos de administración y evita los gastos de capital necesarios para los centros de datos internos. Pero la centralización ha dado lugar a problemas de rendimiento cuando se trata de terminales en el «borde» de Internet, como dispositivos / sensores de IoT y dispositivos móviles.

Si bien los teléfonos inteligentes de hoy en día son esencialmente computadoras inteligentes que caben en su bolsillo, aún requieren una gran cantidad de procesamiento en la nube. “¿Por qué no puedes poner toda la inteligencia al final? En otras palabras, ¿por qué su teléfono inteligente no puede hacerlo? » preguntó Mahadev Satyanarayanan , profesor de informática en la Universidad Carnegie Mellon.

“La respuesta es hacer el tipo de cálculo que desea que se haga, necesita muchos más recursos informáticos de los que llevaría consigo en su teléfono inteligente”, dijo. “Si piensas en la cámara de video de tu teléfono inteligente, es extremadamente liviana. Pero si quisiera hacer análisis de video en tiempo real en él, no podría hacerlo con la computadora en el teléfono hoy; enviaría [los datos] a la nube, y ahí es donde comienza el problema «.

La solución, como se describe en un influyente artículo de IEEE Pervasive Computing de 2009 , coautor de Satyanarayanan, es utilizar «cloudlets» basados ​​en máquinas virtuales en la informática móvil, en otras palabras, ubicar mini centros de datos en el borde de la red cerca de donde se procesan. se necesita poder.

En promedio, explicó Satyanarayanan, el tiempo de ida y vuelta entre un teléfono inteligente y una torre celular es de aproximadamente 12 a 15 milisegundos en una red 4G LTE, y puede ser más largo según los sistemas heredados y otros factores. Sin embargo, cuando hace ping al centro de datos desde su teléfono inteligente, esto puede tardar entre 100 milisegundos y 500 milisegundos, incluso hasta un segundo completo en algunos casos. Satyanarayanan llama a este retraso la «cola de distribución», que es problemático para las aplicaciones de baja latencia.

«Los usuarios humanos en aplicaciones como la realidad aumentada son extremadamente sensibles a la cola», dijo Satyanarayanan. “Si te doy media hora de una experiencia de realidad aumentada, es posible que tengas 25 minutos de una experiencia excelente. Pero lo que recordarás son cinco minutos de una experiencia horrible «.

Reducir la cola de distribución hasta el borde es lo que hace atractiva la informática de borde.

La conexión 5G

El concepto de mover la inteligencia al límite no se puso realmente de moda hasta hace tres o cuatro años, cuando las empresas de telecomunicaciones comenzaron a hacer planes para la tecnología inalámbrica 5G y se dieron cuenta de que las velocidades de la 5G solo ayudan en el último kilómetro.

¿Recuerda que los datos viajan desde y hacia una torre celular de 12 a 15 milisegundos a través de 4G? Con 5G, los proveedores están promocionando niveles de latencia de solo 2 a 3 milisegundos, pero el viaje hacia y desde un centro de datos distante aún puede tomar de 100 a 500 milisegundos o más. «Si tiene que regresar hasta un centro de datos en todo el país o en el otro extremo del mundo, ¿qué diferencia hay, incluso si son cero milisegundos en el último salto?» Satyanarayanan dijo.

Dave McCarthy, director de investigación de Edge Strategies en IDC, estuvo de acuerdo.

“Por sí mismo, 5G reduce la latencia de la red entre el punto final y la torre móvil, pero no aborda la distancia a un centro de datos, lo que puede ser problemático para las aplicaciones sensibles a la latencia”, dijo. «Al implementar la informática de punta en la red 5G, minimiza esta distancia física, mejorando en gran medida los tiempos de respuesta».

Eso hace que la computación de borde sea crucial para el despliegue de redes 5G y nuevos servicios de computación de borde móvil (MEC), agregó.

Los expertos dicen que es importante darse cuenta de que el edge computing y el 5G no están conectados a la cadera. Si bien las redes 5G requieren absolutamente tecnologías de computación de borde para tener éxito, la computación de borde puede operar en diferentes redes, incluidas 4G LTE, Wi-Fi y otros tipos de redes.

Cómo el borde y el 5G pueden impulsar las aplicaciones empresariales

Cuando combina la velocidad de 5G con las capacidades de procesamiento de Edge Computing, es natural centrarse en aplicaciones que requieren baja latencia. Esta es la razón por la que los primeros casos de uso tienden a involucrar AR / VR, inteligencia artificial y robótica, que requieren decisiones en una fracción de segundo de los recursos informáticos. Pero existe la posibilidad de que una variedad de aplicaciones comerciales se beneficien tanto del borde como del 5G.

“En el perímetro local, hay muchas aplicaciones que ya existen y que podrían potencialmente ‘trasladarse’ o aprovechar un cómputo de perímetro móvil”, dijo Dalia Adib, consultora principal y líder de práctica de informática de borde en STL Partners . «Hay un punto óptimo de casos de uso, por ejemplo, aquellos que usan video, IoT e IA».

Los expertos citan una variedad de casos de uso para la computación perimetral en la empresa, que incluyen:

  • Empresas con activos intensivos en capital en industrias como la manufactura, el petróleo y el gas y la energía que utilizan 5G y el borde para actividades de mantenimiento y reparación. Esto incluye aplicaciones AR / VR para guiar a los técnicos a través de la reparación, así como drones para inspecciones visuales de líneas ferroviarias, puentes o edificios que utilizan análisis avanzados para identificar posibles defectos o elementos que necesitan mantenimiento.
  • Optimización de procesos en tiempo real en instalaciones de fabricación. Los datos generados a partir de equipos inteligentes conectados pueden ajustar dinámicamente la configuración de calibración, aumentando el rendimiento y reduciendo los defectos.
  • Monitoreo basado en condiciones: uso de sensores de IoT para verificar ciertos parámetros en un activo o máquina para garantizar que funcione correctamente.
  • Análisis de video para vigilancia, como el uso de procesamiento en tiempo real para determinar si una persona que ingresa a un edificio es un empleado o un visitante y para confirmar la identidad de los empleados.
  • Análisis de video para brindar asesoramiento en tiempo real a los encargados de la aplicación de la ley en situaciones de emergencia. (Vea este clip de 60 Minutes que trata sobre los asistentes cognitivos portátiles).
  • Aplicaciones de telesalud en el cuidado de la salud: uso de video y análisis para diagnosticar a un paciente o para realizar un monitoreo remoto del paciente.

Satyanarayanan prevé el desarrollo de aplicaciones nativas de borde que se crean para aprovechar las ventajas de la informática de borde, como la baja latencia y la escalabilidad del ancho de banda. Estas aplicaciones probablemente impulsarán la demanda de redes 5G y el crecimiento de la informática de punta, dijo.

«Las aplicaciones nativas de Edge que aumentan la cognición humana son aplicaciones potencialmente asesinas para la informática de Edge «, escribieron él y sus coautores en un artículo de 2019, The Seminal Role of Edge-Native Applications . “Estas aplicaciones mejoran algunos aspectos de la cognición humana (por ejemplo, desempeño de tareas, memoria a largo plazo, reconocimiento facial, etc.) en tiempo real. Al aprovechar la informática de vanguardia, los recursos informáticos que se pueden utilizar en esta tarea pueden ser mucho más grandes, más pesados, más exigentes en energía y más disipadores de calor que los que podría llevar o usar un usuario humano «.

Más beneficios comerciales para el borde

Más allá de los beneficios de la baja latencia, los expertos dijeron que la informática de punta puede brindar ventajas a las empresas, incluido el ahorro de costos de ancho de banda, mejores opciones de privacidad y cumplimiento normativo, y soporte para situaciones en las que la conectividad de la red es inconsistente.

En el frente del ancho de banda, el dispositivo IoT puede procesar sus datos en el borde y luego enviar solo los datos esenciales a los servidores en la nube. Considere el ancho de banda ahorrado al no enviar los datos de, digamos, 100 cámaras de video que cubren un edificio o aeropuerto a un servidor central en la nube para el reconocimiento facial u otro análisis en tiempo real.

La privacidad de los datos es otro beneficio. El almacenamiento y el procesamiento de datos en el borde evita que se envíen a un servidor en la nube distante en un flujo de datos del que se podría extraer información personal a través de algoritmos de aprendizaje automático, dijo Satyanarayanan.

Además, «en algunos casos, la informática de borde es un método para lograr el cumplimiento de las regulaciones gubernamentales o de la industria», dijo McCarthy de IDC. “Por ejemplo, el RGPD en Europa dicta requisitos de soberanía de datos, lo que limita dónde se pueden transferir y almacenar los datos. La informática perimetral brinda a las empresas más control sobre dónde se implementan las aplicaciones «.

La informática perimetral también beneficia a las empresas cuyos trabajadores necesitan utilizar aplicaciones móviles en situaciones en las que la conectividad de la red es inconsistente.

“Esto es común en industrias donde el punto final entra y sale de áreas de cobertura, como transporte, minería y agricultura”, dijo McCarthy. «Al ejecutar la lógica de la aplicación de forma local, la funcionalidad puede ser persistente y la información resultante se carga en la nube u otro centro de datos en un momento posterior».

Los ejemplos adicionales incluyen interrupciones que siguen a un desastre natural o para aplicaciones militares donde un enemigo cortaría una conexión a Internet para interrumpir las comunicaciones.

Por último, la flexibilidad y escalabilidad de la informática de borde puede ser un beneficio clave para las empresas que buscan trasladar los recursos informáticos de los dispositivos dedicados centralizados. “Esto es lo que está impulsando el movimiento hacia la ventaja en industrias como la fabricación; logística y almacenes; Al por menor; y petróleo, gas y minería ”, dijo Adib de STL Partners.

Entrar en la pandemia

A pesar de todas estas ventajas, es posible que las empresas sigan viendo 5G y la informática de punta como algo marginal. Pero está surgiendo otro uso más inmediato de la informática de borde: puede ayudar a los empleados que se encuentran trabajando en casa como resultado de bloqueos de COVID-19 o pedidos de trabajo desde casa.

Muchas empresas continúan utilizando aplicaciones heredadas o software propietario y personalizado que requiere el uso de infraestructura de escritorio virtual (VDI) para funcionar, y muchas de estas soluciones necesitan que los empleados estén cerca.

“Eso no funciona muy bien cuando se trabaja desde casa. Con la infraestructura VDI, necesita una latencia extremadamente baja porque está enviando las pulsaciones de teclas y los movimientos del mouse básicamente a un escritorio remoto ”, explicó Satyanarayanan. “La informática de borde abre la puerta a lo que yo llamo EdgeVDI, donde se mueve la máquina virtual desde el centro de datos privado dentro de la empresa a un dispositivo en el borde. Notará que como resultado de COVID-19, hay una gran cantidad de crecimiento del negocio de VDI, precisamente por esta razón «.

En respuesta a los patrones de trabajo cambiantes, las redes de entrega de contenido (CDN) están adoptando la informática de punta, según McCarthy de IDC.

“Cuando había más empleados en las oficinas, esos edificios estaban conectados a Internet con tecnología de nivel empresarial”, dijo. “Ahora, con el cambio al trabajo desde casa, las compañías de cable y otros operadores de sistemas múltiples están manejando una mayor parte de la carga. Una buena estrategia de borde puede brindar a las empresas la flexibilidad de mover cargas de trabajo entre diferentes tipos de infraestructura para brindar un mejor servicio a sus empleados y clientes que lo que puede ofrecer un enfoque centralizado «.

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