Điện toán cạnh biên là gì?

Điện toán cạnh biên là gì?

Sự tăng trưởng theo cấp số nhân về dữ liệu được thu thập bởi hàng tỷ IoT và thiết bị di động đang thúc đẩy sự chuyển dịch từ việc gửi dữ liệu lên đám mây để xử lý và lưu trữ sang mô hình phân tán nơi một số điện toán xảy ra ở rìa mạng, gần hơn với nơi dữ liệu được tạo ra. Công nghệ Intel® có thể giúp tăng tốc độ triển khai các giải pháp điện toán biên nhằm giải quyết một loạt các ứng dụng trên nhiều thị trường.

Edge Computing là gì?

Tính toán biên đề cập đến việc xử lý, phân tích và lưu trữ dữ liệu gần hơn với nơi nó được tạo ra để cho phép phân tích và phản hồi nhanh chóng, gần thời gian thực. Trong những năm gần đây, một số công ty đã hợp nhất hoạt động bằng cách tập trung vào việc lưu trữ dữ liệu và điện toán trên đám mây. Nhưng nhu cầu của các trường hợp sử dụng mới được kích hoạt bởi hàng tỷ thiết bị phân phối từ các giải pháp quản lý kho hàng và hàng tồn kho tiên tiến đến dây chuyền sản xuất robot nâng cao tầm nhìn cho đến các hệ thống kiểm soát giao thông thành phố thông minh tiên tiến đã khiến mô hình này trở nên không bền vững.

Ngoài ra, việc sử dụng gia tăng các thiết bị tiên tiến từ các thiết bị Internet of Things (IoT), chẳng hạn như camera thông minh, ki-ốt bán hàng di động, cảm biến y tế và PC công nghiệp cho đến các cổng và cơ sở hạ tầng máy tính để nhanh hơn, gần với thời gian thực thông tin chi tiết hữu ích tại nguồn dữ liệu đang thúc đẩy sự tăng trưởng theo cấp số nhân về lượng dữ liệu được tạo và thu thập.

Người ta ước tính rằng đến năm 2025, 75% dữ liệu sẽ được tạo ra bên ngoài các trung tâm dữ liệu trung tâm, nơi hầu hết các quá trình xử lý diễn ra ngày nay. 1 Tiến thêm một bước nữa, khoảng 90% tất cả dữ liệu mà các doanh nghiệp thu thập ngày nay sẽ không bao giờ được sử dụng. Điện toán 2 cạnh cung cấp một con đường để gặt hái những lợi ích từ dữ liệu được thu thập từ các thiết bị thông qua xử lý hiệu suất cao, kết nối có độ trễ thấp và nền tảng an toàn.

Trình điều khiển của Máy tính Edge

Điện toán đám mây đang bị đẩy đến giới hạn bởi nhu cầu của các dịch vụ và ứng dụng mà nó hỗ trợ, từ lưu trữ và xử lý dữ liệu đến khả năng đáp ứng của hệ thống. Trong nhiều trường hợp, nhiều băng thông hơn hoặc sức mạnh tính toán không đủ để đáp ứng các yêu cầu để xử lý dữ liệu từ các thiết bị được kết nối nhanh hơn và tạo ra thông tin chi tiết và hành động tức thì trong thời gian gần thực. Những khoảng trống này đang thúc đẩy việc áp dụng và sử dụng điện toán biên.

Các yếu tố chính góp phần tạo nên những thách thức trong đám mây bao gồm:

Độ trễ: Nhiều ngành công nghiệp đang triển khai các ứng dụng yêu cầu phân tích và phản hồi nhanh chóng. Chỉ riêng điện toán đám mây không thể theo kịp những nhu cầu này vì độ trễ do khoảng cách mạng so với nguồn dữ liệu, dẫn đến kém hiệu quả, thời gian trễ và trải nghiệm của khách hàng kém.

Băng thông: Thêm băng thông truyền tải hoặc nhiều sức mạnh xử lý hơn có thể khắc phục được các vấn đề về độ trễ. Tuy nhiên, khi các công ty tiếp tục tăng số lượng thiết bị biên trên mạng của họ và lượng dữ liệu mà họ tạo ra, chi phí để gửi dữ liệu lên đám mây có thể đạt đến mức không thực tế có thể được giảm bớt nếu dữ liệu có thể được xử lý, lưu trữ và phân tích tại mép.

Bảo mật và quyền riêng tư: Bảo mật dữ liệu nhạy cảm, chẳng hạn như hồ sơ y tế cá nhân, và truyền ít dữ liệu hơn qua internet có thể giúp tăng cường bảo mật bằng cách giảm nguy cơ bị đánh chặn. Ngoài ra, một số chính phủ hoặc khách hàng có thể yêu cầu dữ liệu đó vẫn nằm trong khu vực pháp lý nơi nó được tạo ra. Ví dụ, trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, thậm chí có thể có các yêu cầu địa phương hoặc khu vực để hạn chế việc lưu trữ hoặc truyền tải dữ liệu cá nhân.

Khả năng kết nối: Thiếu kết nối internet liên tục có thể cản trở điện toán đám mây, nhưng nhiều tùy chọn kết nối mạng khác nhau giúp cho điện toán đám mây khả thi. Ví dụ: 5G cung cấp kết nối băng thông cao, độ trễ thấp để truyền dữ liệu nhanh chóng và cung cấp dịch vụ từ biên.

AI: Với nhu cầu về trí thông minh có thể hành động trong thời gian gần thực, các công ty cần AI tại nguồn dữ liệu để cho phép xử lý nhanh hơn và tận dụng tiềm năng trong dữ liệu chưa được khai thác trước đây.

Lợi ích của Điện toán Edge

Di chuyển một số chức năng dữ liệu như lưu trữ, xử lý và phân tích ra khỏi đám mây và đến vùng biên và gần hơn với nơi dữ liệu được tạo ra có thể mang lại một số lợi ích chính:

Tăng tốc độ và độ trễ thấp hơn: Chuyển quá trình xử lý và phân tích dữ liệu sang biên giúp tăng tốc độ phản hồi của hệ thống, cho phép giao dịch nhanh hơn và trải nghiệm tốt hơn có thể quan trọng trong các ứng dụng gần thời gian thực, như vận hành xe tự hành.

Cải thiện quản lý lưu lượng mạng: Giảm thiểu lượng dữ liệu được gửi qua mạng lên đám mây có thể làm giảm băng thông và chi phí truyền và lưu trữ khối lượng lớn dữ liệu.

Độ tin cậy cao hơn: Số lượng dữ liệu mà mạng có thể truyền tại một thời điểm bị giới hạn. Đối với các vị trí có kết nối internet subpar, việc có thể lưu trữ và xử lý dữ liệu ở rìa giúp cải thiện độ tin cậy khi kết nối đám mây bị gián đoạn.

Tăng cường bảo mật: Với việc triển khai đúng cách, giải pháp tính toán biên có thể tăng cường bảo mật dữ liệu bằng cách hạn chế việc truyền dữ liệu qua internet.

Từ cạnh đến đám mây

Mặc dù điện toán biên mang lại cơ hội chưa từng có cho các tổ chức để mở khóa giá trị trong dữ liệu, nhưng đám mây vẫn cần thiết như một trung tâm lưu trữ và xử lý dữ liệu tập trung. Hình ảnh dưới đây cho thấy cách các thiết bị cạnh để thu thập dữ liệu, tính toán, lưu trữ và mạng kết hợp với nhau để giúp các tổ chức tận dụng tối đa dữ liệu tại mỗi thời điểm.

IoT và các thiết bị điện toán biên thu thập dữ liệu và quản lý nó theo một trong hai cách chính. Các thiết bị điện toán biên thông minh có bộ xử lý tích hợp có thể cung cấp các khả năng nâng cao như phân tích hoặc AI tích hợp, trong khi các thiết bị không có bộ xử lý gửi dữ liệu chúng tạo ra đến máy chủ được triển khai ở biên tại chỗ để lưu trữ và phân tích. Sau đó, một máy chủ biên tại chỗ có thể xử lý dữ liệu từ các thiết bị điện toán biên và trả về thông tin quan trọng cần thiết cho các ứng dụng gần thời gian thực hoặc chỉ gửi các phần dữ liệu có liên quan lên đám mây. Dữ liệu từ nhiều thiết bị điện toán biên có thể được hợp nhất trong đám mây để xử lý và phân tích sâu rộng hơn.

Các trường hợp sử dụng Edge Computing

Intel đã làm việc với nhiều đối tác trong ngành và khách hàng cuối để triển khai hàng chục nghìn giải pháp điện toán tiên tiến. Dưới đây là bốn trường hợp sử dụng điện toán biên cho thấy cách Intel đã giúp các công ty kích hoạt trải nghiệm mới và thúc đẩy hoạt động hiệu quả hơn.

Bán lẻ: Điện toán biên có thể sử dụng cảm biến và máy ảnh để cải thiện độ chính xác của hàng tồn kho bán lẻ và giúp chuỗi cung ứng và phát triển sản phẩm hiệu quả hơn. Ngoài ra, điện toán biên có thể hỗ trợ phân tích hành vi của khách hàng trong thời gian gần thực để có trải nghiệm mua sắm nâng cao và có khả năng an toàn hơn. Ví dụ, giải pháp AI dựa trên video Sensormatic đã giúp các nhà bán lẻ mở cửa hàng một cách an toàn trong đại dịch COVID-19 bằng cách theo dõi việc sử dụng và theo dõi khoảng cách xã hội.

Công nghiệp: Điện toán biên có thể cung cấp nền tảng cho Công nghiệp 4.0 bằng cách tích hợp các công nghệ kỹ thuật số và vật lý để sản xuất linh hoạt và nhanh nhạy hơn. Ví dụ: Intel và Nebbiolo Technologies đã làm việc với các kỹ sư sản xuất ô tô của Audi để tạo ra một nền tảng linh hoạt, có thể mở rộng sử dụng phân tích dự đoán và thuật toán học máy để tăng cường kiểm tra mối hàn và nâng cao các quy trình kiểm soát chất lượng quan trọng.

Giáo dục: Một số giải pháp giáo dục dựa trên phần mềm sử dụng AI trên thiết bị để hỗ trợ ảo được cá nhân hóa, tương tác ngôn ngữ tự nhiên và thậm chí cả trải nghiệm thực tế tăng cường. Ví dụ: trải nghiệm bảng trắng kỹ thuật số ViewSonic sử dụng công nghệ cạnh và thị giác để tạo lại trải nghiệm trong lớp học cho sinh viên và giáo viên tham gia đào tạo từ xa.

Chăm sóc sức khỏe: Điện toán cạnh có thể giúp chuyển đổi kết quả với các dịch vụ theo dõi sức khỏe từ xa và nội trú và ngoại trú, đồng thời sử dụng máy móc và suy luận học sâu trên thiết bị hình ảnh để giúp phát hiện các vấn đề sức khỏe nhanh hơn. Philips đã cải thiện khả năng suy luận AI cho hình ảnh y tế lên 188% trên thiết bị chụp CT hiện có mà không cần phần cứng mới đắt tiền.

Ứng dụng Công nghệ Điện toán Edge

Trong Tập 5 của “The Inside Edge”, Steen Graham , Tổng Giám đốc Intel IoT, cung cấp một cái nhìn về các ứng dụng trong thế giới thực của điện toán biên, từ chăm sóc sức khỏe đến sản xuất đến bán lẻ, để chứng minh cách các giải pháp điện toán cạnh, được cung cấp bởi Intel, có thể mang lại trải nghiệm mới cho khách hàng và phá vỡ toàn bộ ngành công nghiệp.

Kết quả tốt hơn Bắt đầu từ Edge

Điện toán biên mang lại cơ hội chưa từng có cho các doanh nghiệp và nhà cung cấp dịch vụ để mở khóa giá trị trong dữ liệu. Với đối tác phù hợp, một công ty có thể tận dụng tối đa dữ liệu ở mọi thời điểm. Intel với hàng chục nghìn triển khai cạnh tạo ra giá trị thực, hàng trăm giải pháp sẵn sàng cho thị trường, công nghệ dựa trên tiêu chuẩn và hệ sinh thái nhà phát triển trưởng thành nhất thế giới có thể giúp bạn biến lợi thế thông minh thành hiện thực.