Reflexões sobre tecnologias emergentes, Edge e IoT

IoT, aprendizado de máquina, inteligência artificial, 5G, realidade aumentada e realidade virtual se beneficiam do maior poder de computação de borda.

A borda é muito mais do que apenas uma coleção de dispositivos ou sensores conectados. À medida que os dispositivos e sensores de inteligência criam grandes quantidades de dados, as empresas devem tomar decisões tecnológicas sobre como obter o máximo valor desses dados. A análise é feita no dispositivo, na borda, na nuvem ou em um datacenter? Os dados são retidos por motivos regulatórios ou para encontrar a causa raiz dos problemas? Novos serviços como o 5G desempenharão um papel?

Essas questões estão na mente de muitas empresas hoje. Para ajudar a identificar as principais estratégias e classificar as diferentes abordagens da computação de borda e da Internet das Coisas (IoT), conversamos recentemente com Krish Iyer, líder de estratégia para Edge e ICV, e Calvin Smith, CTO, Emerging TechnologySolutions; ambos no escritório do CTO global da Dell Technologies.

Exploramos o papel das tecnologias emergentes, por que a borda e a IoT são tão importantes hoje, fatores a serem considerados ao decidir quando processar na borda, computar considerações ao usar a borda e o que o futuro reserva. Aqui está um resumo da nossa conversa.

Tecnologias Emergentes

RTInsights: Quais são as tecnologias emergentes de hoje?

Ier: Vemos uma inflexão de mercado em várias novas tecnologias. O Edge é claramente um líder junto com IoT, IA [inteligência artificial] e ML [machinelearning]. Claramente, essas tecnologias representam um mercado que está começando a perceber uma grande tração. Mais importante ainda, é a tração em que muitos clientes estão começando a ver a borda como uma extensão de sua nuvem e estão começando a ver a borda como uma maneira de distribuir suas cargas de trabalho que não podem ser tratadas por algumas de suas infraestruturas de nuvem. Isso, na minha opinião, é provavelmente o fator mais importante que leva muitas organizações a considerar a vantagem.

Smith: Acho que o interessante é essa noção de interseções. Não é como se o Edge surgisse do nada. Muitos dos primeiros casos de uso para IoT estão se tornando mais prontamente endereçáveis ​​devido à combinação de tecnologias. Krish mencionou IoT, Edge, ML e AI. Há também 5G, Realidade Aumentada e Realidade Virtual. Mais amplamente, à medida que os custos caem para computação e coisas como GPUs são usadas na borda, a capacidade tecnológica aumenta em termos da quantidade de automação que você pode executar.

É incrível a proliferação de diferentes tecnologias que estão sendo executadas onde os dados são criados, que está no limite. Em última análise, no final do dia, mesmo que [os dados de borda criados] voltem para uma nuvem ou um data center, grande parte da atuação de volta a esses dispositivos também estará na borda. É o novo centro líquido do universo. É engraçado como as coisas vão em fluxos e refluxos, certo? Quer dizer, passamos do advento do PC e de um modelo mais descentralizado para uma abordagem de datacenter monolítico, depois para uma abordagem de nuvem pseudo-monolítica, e agora estamos voltando para uma arquitetura distribuída. É realmente interessante ver como as coisas evoluíram ao longo do tempo.

Ier: Sim. Eu acho que uma maneira de olhar para o Edge é que é uma combinação de sistemas heterogêneos. Edge não é monolítico, não é homogêneo e é um conjunto de funções diferentes. Essas funções são normalmente usadas para coletar dados, processar dados e armazenar dados. Essas funções também precisam transferir dados para outras funções ou precisam realizar alguma ação com base nesses dados para habilitar outras funções, como processamento de dados, análise de dados, etc. Essas funções também podem precisar ser executadas em ambientes desafiadores, como ambientes de alta temperatura ou terreno acidentado. É por isso que o termo heterogêneo será muito crítico na borda.

Por que toda a atenção em Edge e IoT?

RTInsights: Você tocou um pouco nisso, mas por que toda a atenção na borda e na IoT, e por que agora?

Ier: É interessante. Como Calvin disse, a vantagem não é nova. Edge sempre esteve lá. E os sistemas distribuídos sempre estiveram lá. Mas estamos fechando o círculo novamente. A forma como o mercado está mudando é que algumas das funções ou aplicativos que normalmente são executados em datacenters centralizados ou na infraestrutura central estão reconhecendo problemas. As empresas descobrem que alguns dos aplicativos têm requisitos de largura de banda ou latência que não podem ser alcançados com uma abordagem centralizada. Isso exige mover esses aplicativos para mais perto de onde os dados se originam.

Como Calvin disse, mover o processamento de dados para mais perto de onde os dados são criados como leis da física não permite a execução de alguns desses aplicativos no núcleo. É um problema de velocidade da luz com o qual você está lidando. É um fenômeno natural que está causando a mudança do núcleo para a borda.

Veja também:Center for Edge Computing e 5G

Decidindo onde processar os dados

RTInsights: Isso se encaixa na próxima pergunta, e são esses fatores que as empresas devem considerar quando tentam decidir onde processar os dados? Em particular, quais considerações devem ser levadas em consideração quando você está tentando descobrir:Eu processo na borda ou não?

Ier: Muitos dos fatores são técnicos, mas muitos também podem estar relacionados a negócios, bem como governamentais e regulatórios. De uma perspectiva técnica, novamente, a velocidade da luz é um fator importante. Mesmo que os operadores de nuvem prometam que podem processar dados no núcleo para atender a esse requisito, o custo de fazer isso será tão alto que os clientes dirão:“De jeito nenhum vou poder pagar esses custos. Os clientes vão essencialmente olhar para isso como um acéfalo. Mova o processamento para a borda.

A segunda coisa a considerar é a latência. Para casos de uso como veículos autônomos (ou AR [realidade aumentada] e VR [realidade virtual]), é fato que alguns milissegundos de atraso são essencialmente a diferença entre direção segura e um acidente. Para aplicativos que exigem resultados em milissegundos, ou ainda mais rápido, a latência é importante. Para entregar os resultados requeridos, o processamento tem que ser feito na borda.

A terceira coisa que posso pensar é:como você gerencia a largura de banda? O custo de enviar essas enormes quantidades de dados que Calvin mencionou para a nuvem e vice-versa será caro e ineficiente. Vai aumentar os custos fenomenalmente, e isso será um grande impedimento para a maioria dos clientes.

Outro fator importante é a segurança, principalmente quando se trata de borda. Na verdade, você pode isolar alguns problemas de segurança em potencial antes que os ataques penetrem no data center principal. Muitas organizações podem rastrear e isolar alguns dos ataques de segurança na borda e fechar esses sistemas antes que o problema chegue ao centro. Você pode realmente fazer a detecção antecipada de qualquer ataque de intrusão, ou qualquer negação de serviços, e assim por diante, bem na borda antes de atingir o núcleo, desligando as coisas antes de um ataque à sua infraestrutura central e central.

Então, há a capacidade de escalar. Você está procurando ambientes onde você pode adicionar sites adicionais ou adicionar ambientes adicionais conforme suas necessidades surgirem. Se é uma situação sazonal, ou você só precisa adicionar mais funcionalidades, o edge oferece altos níveis de escalabilidade.

Esses são alguns dos requisitos técnicos de alto nível, mas também existem requisitos regulatórios no caso de aplicativos de saúde ou GDPR [conformidade com o Regulamento Geral de Proteção de Dados]. Na maioria dos casos, há ordens de que os dados precisam ser coletados no local [onde são gerados] e não transmitidos de volta a um data center central. Muitas organizações devem seguir esses mandatos.

Smith: Krishis no local. Eu também acrescentaria que não é uma dicotomia que é borda versus nuvem ou borda versus núcleo. É um espectro, um continuum. Sabemos que haverá cargas de trabalho executadas na borda, outras no núcleo ou na nuvem. É apenas uma questão de colocar as cargas de trabalho certas nos lugares certos; e executando contra cada um no momento certo. A ideia de uma década atrás era coletar e armazenar tudo, independentemente do custo. Hoje, os dados ainda são fundamentais, mas é a análise que agrega valor – já foi dito que os dados são a novidade. Os dados são o novo ouro. Os dados são o novo petróleo. Isso é verdade, mas não se for uma informação estática que não agrega valor. O interessante é quando você começa a fazer filtragem muito básica e aprendizado de máquina na borda. Você não precisa enviar todas as instâncias de dados do dispositivo dizendo:“Estou vivo, está 72 graus, ainda está 72 graus”, de volta ao data center ou à nuvem.

Você não precisa enviar esse tipo de mensagem em uma base de menos de um milissegundo. Se você fizer isso, vai ficar muito caro muito rapidamente quando você olhar para o grande volume de dispositivos no mundo. Você quer ser capaz de analisar esses dados e entendê-los na borda, in situ. Alguns dados perecíveis e efêmeros só têm valor por um curto período de tempo. O que você realmente quer fazer é detectar anomalias para descobrir quais são as informações importantes que realmente precisamos enviar de volta ou manter. De volta ao núcleo ou à nuvem, você pode fazer sua análise mais profunda, descobrindo como isso aconteceu antes? Essa anomalia está acontecendo com outras partes da frota de ativos que temos em campo? É aí que o valor começa a aparecer. Você precisa de toda a pilha e de uma visão única de todo o seu conjunto de dados. O importante é que, além de todos os parâmetros-chave mencionados por Krish, há também razões lógicas que você precisa considerar. Existem parâmetros para toda a sua arquitetura distribuída e você precisa descobrir o que faz sentido armazenar, encaminhar, analisar , e processo, onde, quando e por quê. Há uma lógica diferente para praticamente qualquer arquitetura. É tudo altamente dependente do caso de uso e da própria infraestrutura.

Considerações para mover dados para a borda

RTInsights: Nesse sentido, quais são os fatores a serem considerados para transferir dados e computar para a borda?

Ier: O problema da velocidade da luz, os custos e a segurança são fatores importantes. E falamos sobre largura de banda, alta disponibilidade e escalabilidade como outros fatores. A capacidade de reduzir uma grande quantidade de dados, poder fazer processamento de dados e metadados na borda e enviar apenas os dados mais relevantes de volta ao núcleo será outro fator importante. Muito disso depende da vertical e do caso de uso.

Por exemplo, operadoras de telecomunicações e redes de entrega de conteúdo podem ter requisitos específicos para borda. Eles podem precisar aproveitar a vantagem para algo mais profundo do que muitas outras verticais. Essas indústrias precisam descobrir que tipo de serviços fornecer aos usuários em uma localização geográfica específica. Para fazer isso, eles podem ter que reunir o contexto da borda geográfica e ser capazes de fornecer serviços específicos para localidades específicas. A situação pode ser diferente para, digamos, casos de uso de tecnologia operacional que exigem análises preditivas na borda para dispositivos e máquinas de IoT. Novamente, tudo depende e se resume a quais são as demandas verticais específicas.

Por exemplo, no varejo, como faço para tornar a experiência do usuário do meu cliente realmente positiva? Como posso fornecer uma experiência de AR ou VR que a torne perfeita, sem buffering envolvido? Como faço para que a experiência geral do usuário seja positiva e interativa, para que o cliente possa tomar decisões de compra ali mesmo? Os provedores de serviços de saúde terão um conjunto completamente diferente de requisitos para aplicativos como telessaúde e outros aplicativos de diagnóstico remoto. Também há muitos requisitos regulatórios que entram em jogo para essas verticais. O Edge é tão crítico; é algo que deve funcionar.

Smith: Também precisamos expandir os horizontes das pessoas sobre o que usamos para definir o limite. Em um contexto industrial, uma borda pode ser o próprio chão de fábrica, e a borda pode ser aquele carro que descrevemos como o data center móvel do futuro. O carro em si é essencialmente a borda. Pode ser uma plataforma de petróleo offshore, a plataforma inteira ou uma parte dela. São várias coisas, grandes e pequenas, e totalmente definidas pelo caso de uso e pelo que você está tentando fazer. A computação de borda é a parte interessante.

O que também é interessante é o fator de forma em termos do que você realmente usa para computação de borda - isso também é muito variado. Sem ser muito centrada no produto, a Dell tem gateways (que são muito simplistas em comparação com dispositivos convergentes ou hiperconvergentes) que fazem parte da normalização de protocolo, alguma análise e podem ser usados ​​para algumas plataformas de IoT e coisas de formato menor. Eles têm objetivos muito finitos e específicos e mapeiam vários dispositivos.

No lado do fator de forma maior das coisas, na verdade temos soluções chamadas de micro data centers modulares. Recentemente, anunciamos um, o Dell EMC Modular DataCenter Micro 415, um pequeno data center de ponta com recursos integrados de energia e refrigeração e gerenciamento remoto. E também oferecemos um chamado Dell EMCModular Data Center Micro 815 – essencialmente um rack completo. Essas soluções são flexíveis e escaláveis. Conforme nomeado, eles são modulares e podem ser dimensionados verticalmente para permitir que você construa seu data center de uma maneira combinável e definida por caso de uso na borda. Podemos literalmente transportar e desembarcar data centers na sua borda, independentemente do ambiente.

Pense nisso a partir de um contexto militar para as pessoas no campo. Pense nisso para o topo de um edifício onde historicamente você gostaria de fazer o processamento em um porão porque há melhor refrigeração. Bem, essas soluções têm resfriamento integrado. Parte da inovação é o chassi e o gabinete e a maneira como ele é resfriado e alimentado. Estamos entrando nesses novos mundos onde, para todos os pontos que Krish fez sobre largura de banda, custo e latência, também existem diferentes restrições nesses ambientes em relação à vibração, poeira, choque e condições perigosas. Podemos literalmente lançar micro data centers robustos e fechados com armazenamento, computação e rede que podem resolver problemas quase em tempo real na borda. É o início de uma mudança muito interessante na forma como as pessoas fazem negócios.

Edge e futuro da IoT

RTInsights: O que você vê para o futuro com edge e IoT?

Ier: A necessidade aprimorada de todos os pontos-chave sobre os quais falamos anteriormente impulsionará o investimento na borda. Os aplicativos conduzirão o futuro. Tudo depende do tipo de aplicativos e dos desenvolvedores que criam os aplicativos. Os aplicativos estão ficando mais inteligentes a cada dia. Para que a infraestrutura ou os ambientes ofereçam suporte a esses aplicativos, eles também precisam ser mais inteligentes. Eles precisam crescer na mesma velocidade que os aplicativos crescem. Aprimoramentos estão acontecendo, e o setor está se adaptando a uma abordagem desagregada, não abordando-a com infraestrutura monolítica e sendo capaz de se dimensionar corretamente para suportar esses aplicativos. Ainda assim, devemos considerar que o ritmo de crescimento nem sempre está lá para suportar as crescentes demandas de algumas dessas aplicações.

Além de ser orientado a aplicativos, o futuro da borda também extrairá grande valor da nuvem. A nuvem não vai a lugar nenhum. Acho que a nuvem ainda será um ponto de controle integral para a borda. A nuvem ainda servirá como o principal modelo operacional, ou o ambiente que essencialmente fornece uma grande quantidade de processamento de dados, manipulação de dados, suporte ao gerenciamento de dados.

Dito isso, acho que o futuro do edge também será definido pela forma como os fornecedores se reúnem. Uma coisa que aprendemos é que não há uma única organização ou fornecedor que tenha o monopólio sobre a borda. É uma combinação de vários players que precisam se unir para fornecer serviços, hospedagem, operações, dados, segurança e assim por diante, para uma infinidade de outros fornecedores para formar um ecossistema. Isso inclui um ecossistema de fornecedores proprietários e um ecossistema de fornecedores de código aberto, todos reunidos para fornecer soluções de ponta a ponta. Essa cooperação é necessária desde o desenvolvimento de aplicativos até o suporte a aplicativos, suporte ao desenvolvedor, segurança, conformidade e muito mais.

Na maioria das vezes, a infraestrutura de ponta será horizontal e as soluções verticais exigirão que os integradores de sistemas a levem até o fim para verticais como saúde, manufatura e militar. Mais uma vez, isso exigirá que um ecossistema se una para fornecer a funcionalidade necessária.

Smith: Você mencionou o caso de uso autônomo anteriormente. Acho que é muito bom. Os futuristas vão fazer declarações provocativas e dizer:“Ah, a borda vai comer o mundo!” Não sei se você se lembra, mas 10 ou 15 anos atrás, todo mundo dizia:“A nuvem vai comer o mundo?” Bem, sim, até certo ponto, sim, mas os data centers não desapareceram. Ao mesmo tempo, a borda também não vai comer o mundo. Quer dizer, vai ser grande e já está crescendo, mas a nuvem não vai desaparecer.

Se você olhar para um veículo autônomo, é uma espécie de carro como o centro de dados móvel do futuro. Eu gosto dessa analogia porque as pessoas a entendem. O carro é essencialmente a própria borda, mas há outras bordas às quais ele pode estar se conectando. Pode haver comunicações de veículo para veículo (V2V). Pode haver comunicações de veículo para estação base ou outra infraestrutura (V2X) onde você está se conectando a um serviço de celular LTE, ou no futuro, ou metrôs específicos atualmente, um serviço 5G. Então, geralmente, quase definitivamente haverá conectividade na nuvem para coisas como gerenciamento de frotas e conexão cruzada de todos esses carros.

Novamente, não é econômico enviar todos os dados de todos os veículos para a nuvem e não é rápido o suficiente para recursos relacionados à segurança se você estiver analisando coisas como a implantação de airbag inteligente, que está cada vez mais inteligente com base no peso e nos diferentes parâmetros de o passageiro. Ou, reconhecimento de objetos para uma infinidade de câmeras que precisam habilitar um veículo autônomo ou semi-autônomo, ou ADAS [sistemas avançados de assistência ao motorista]. Tudo isso coloca restrições e limitações. Basicamente, você precisa executar parte disso localmente, mas também pode querer se aprofundar nos dados na nuvem ou em um núcleo para obter insights sobre anomalias, e essas informações influenciarão outros carros.

Por exemplo, suponha que eu queira prever um mau funcionamento do airbag ou algo que vai acabar sendo um recall de garantia. Todas essas informações importantes precisam ir para a nuvem, mas, novamente, você não precisa enviar todos os dados estáticos – apenas os dados anômalos ou de reconhecimento de erros. Então, há um enorme valor quando você analisa esses dados em vários carros. Como você mencionou anteriormente Krish, um carro autônomo é apenas uma boa maneira de pensar em amarrar tudo junto, mas não é o único exemplo. Existem vários setores em que você começa a entender a harmonia e a lógica para colocar cargas de trabalho em diferentes áreas na borda, no núcleo e na nuvem. É um momento emocionante. Se pudermos fazer essa mesma entrevista daqui a um ano, e daqui a dez anos, eu adoraria voltar a nos reunir e ver se nossa profecia de proliferação de bordas está correta.