Computação em Neblina Explicada: Conectando Nuvem e Borda para Dados Mais Rápidos e Inteligentes

Antes de explicar computação em neblina, precisamos ter certeza de que temos um entendimento sólido de computação em nuvem, um conceito que se tornou um termo comum em nosso léxico.

Computação em nuvem refere-se a acesso a recursos de computação "sob demanda", poder de computação e armazenamento de dados sem a necessidade de hardware local ou qualquer gerenciamento ativo pelo usuário. A Figura 1 abaixo mostra uma representação de arquitetura genérica de como empresas multi-site implantam uma solução de nuvem industrial.

Figura 1: arquitetura de computação em nuvem. Cortesia do autor.

Dentro de uma arquitetura de nuvem, vários modelos de adoção diferentes se tornaram muito populares — os mais notáveis sendo infraestrutura como serviço (IaaS), plataforma como serviço (PaaS) e software como serviço (SaaS). A forma como você deseja aproveitar a nuvem para sua organização ajudará a guiá-lo sobre qual modelo será o mais adequado.

IEEE 1934 define computação em neblina como "uma arquitetura horizontal de nível de sistema que distribui recursos e serviços de computação, armazenamento, controle e rede em qualquer lugar ao longo do continuum nuvem-para-coisas. Suporta verticais industriais e domínios de aplicação, permite que serviços e aplicações sejam distribuídos mais próximos das fontes produtoras de dados, e se estende das coisas, sobre as bordas da rede, através da nuvem e através de múltiplas camadas de protocolo."

Em resumo, isso significa que a computação em neblina foca em deslocar certos recursos de computação em nuvem para longe da nuvem e mais próximos dos dispositivos individuais. Com computação em neblina, um computador adicional é colocado em cada planta, tipicamente no nível da LAN, para concentrar (ou agregar) dados localmente. Ele regula quais informações devem ser processadas localmente e quais podem ser descarregadas para a nuvem, atuando como mediador entre dispositivos locais e servidores remotos. Isso geralmente ajuda com duas coisas:

• Redução no número de conexões de nuvem necessárias
• Processamento local mais rápido — como mostrado na Figura 2, o computador de neblina envia dados consolidados e significativos para a nuvem, onde as informações de cada planta são analisadas em combinação com outras plantas

Figura 2: arquitetura de computação em neblina. Cortesia do autor.

Quais São as Diferenças Entre Computação em Neblina e Computação de Borda?

Além da computação em neblina, você pode ter ouvido outro termo sendo usado: computação de borda. São a mesma coisa? Se não, qual a diferença?

Dependendo de quem você pergunta, ou com qual empresa trabalha, a resposta pode ser amplamente diferente. Alguns argumentam que neblina e borda são a mesma coisa, enquanto outros argumentam que são bastante diferentes.

Computação em neblina e de borda, pelo menos em aplicações industriais e de manufatura, são sistemas que tentam coletar e processar dados de ativos/dispositivos locais mais eficientemente que arquiteturas de nuvem tradicionais. A diferença chave entre essas ideias reside em onde o processamento e a "inteligência" finalmente ocorrem.

Por exemplo, se um sensor pode armazenar seus valores brutos medidos uma vez por minuto localmente por um período de 30 dias, ele pode apenas transmitir dados de resumo para um recurso de computação (servidor) na rede local uma vez por hora, e uma fração desses dados do sensor pode ser encaminhada para computadores em nuvem para processamento. Isso reduz muito a transmissão de dados, e permite que um histórico detalhado seja coletado, se algo de interesse for capturado pelo sensor.

Sua definição de borda versus neblina depende de onde você traça a fronteira ao redor da coleta de dados brutos, armazenamento de dados e uso de recursos computacionais.

Benefícios da Computação em Neblina

Considere o exemplo acima. Você imaginou a quantidade de poder computacional necessária para agregar, analisar e calcular a saída desejada de 100 sensores? E 10.000 sensores? O armazenamento, tráfego de dados e largura de banda de rede necessários crescem exponencialmente quanto mais fontes de dados são adicionadas.

A computação em neblina ajuda você a:

• Reduzir latência de rede e tráfego de dados
• Aumentar a largura de banda efetiva da rede
• Isolar verticalmente a rede
• Escalar a implantação fácil e eficientemente
• Controlar privacidade e segurança de dados

Ao adaptar tecnologias de computação em neblina, você pode construir e implantar soluções IIoT "inteligentes" e eficientes em passos menores. No entanto, em vez de pensar em "nuvem vs. neblina vs. borda", você deve reformular seu pensamento em torno da pergunta: "Qual combinação é mais adequada para minhas necessidades particulares?" Dessa forma, não é visto como uma decisão "um ou outro", e sim como uma adaptação colaborativa de diferentes tecnologias e arquiteturas.