Greitumo, atsparumo ir masto sistemų projektavimas

Neretai šiomis dienomis galima pastebėti, kad kažkas nešioja daiktų interneto (IoT) įrenginius. Kažkas jūsų biure gali nešioti išmanųjį laikrodį, o yra daugybė bėgikų, dėvinčių nešiojamus drabužius, kurie stebi savo kūno rengybą.

Tačiau daiktų internetas vis dar yra galutiniame savo evoliucijos ciklo etape. 2025 m. pasaulyje yra 18 milijardų daiktų interneto įrenginių. Tačiau jis nėra toks visur paplitęs kaip kitos bendrosios paskirties technologijos.

Taigi, kur yra aklavietė? Du žodžiai: duomenų apdorojimas. Debesų platformų naudojimas gigabaitų ar terabaitų duomenų apdorojimui yra archajiškas ir itin lėtas. Štai kodėl kraštų skaičiavimas daiktų internete yra logiškas kelias į priekį.

Įterptosios inžinerinės paslaugos naudoti IoT krašto skaičiavimo įrenginius, kad realiuoju laiku rinktų ir apdorotų duomenis šalia įrenginio. Tai yra eksponentiškai greitesnis ir efektyvesnis.

Šiame straipsnyje aptarsime, koks yra kraštinio skaičiavimo tikslas IoT. Tačiau pirmiausia išsiaiškinkime pagrindines sąvokas.

Kas yra daiktų internetas ir krašto kompiuterija?

IoT ir krašto kompiuterija yra dvi skirtingos technologijos, kurios dažnai veikia kartu.

IoT

IoT reiškia fizinių įrenginių tinklą, kuris internetu dalijasi duomenimis vienas su kitu. Viskas, kas yra „protinga“ jos pavadinime, iš esmės veikia daiktų interneto principu.

Įprasti daiktų interneto įrenginiai, kuriuos tikriausiai žinote, yra šie:

• Išmanieji laikrodžiai
• HealthTech prietaisai
• Išmanioji buitinė technika

IoT įrenginiai duomenis generuoja akimirksniu. Pavyzdžiui, nešiojamas kraujo stebėjimo prietaisas nuolat matuoja cukraus kiekį kraujyje. Jis generuoja duomenis apie jūsų sveikatą 24 valandas per parą, 7 dienas per savaitę, kad galėtų pasidalinti su jumis ir priežiūros paslaugų teikėjais.

Sveikatos priežiūra tik tam, kad suteiktų jums idėją. Yra keletas daiktų interneto įrenginių naudojimo atvejų. Patinka Pramoninis daiktų internetas (IIoT) prietaisai, kurie dabar plačiai naudojami gamyboje siekiant modernizuoti pramonės darbo eigą.

Tradiciškai debesys yra prijungti prie daiktų interneto įrenginių. Debesų platformos naudojamos duomenų saugojimui, valdymui ir analizei. Tačiau, kaip minėta anksčiau, šis metodas veikia sraigės greičiu.

Ir paskutinis dalykas, IoT beveik visada naudojamas kartu su AI / ML.

Krašto skaičiavimas

Krašto skaičiavimas yra IT infrastruktūros metodas, kai duomenys saugomi, apdorojami ir analizuojami arti generavimo šaltinio. Tai yra priešinga duomenų siuntimui į centralizuotas vietas, pavyzdžiui, debesų duomenų centrus. Tada tie duomenys apdorojami, analizuojami ir siunčiami atgal į įrenginį.

Kita vertus, krašto kompiuterija praleidžia duomenų siuntimą ir gavimą tarp šaltinio ir debesies platformos. „Edge computing“ palaiko delsai jautrias programas, o tai pagerina vartotojo patirtį.

Tai puikus būdas padidinti apdorojimo galią, kad atitiktų kelių aparatūros įrenginių poreikį.

Koks yra krašto skaičiavimo vaidmuo IoT?

Iki šiol skaitant dienoraštį galėjo būti gauta šiek tiek paviršutiniško supratimo apie krašto skaičiavimo vaidmenį daiktų internete. Svarbiausia, kad duomenų apdorojimas būtų greitas ir efektyvus, todėl daiktų interneto įrenginiai gali veikti akimirksniu, be jokio vėlavimo.

IoT krašto kompiuterija duoda didelę naudą, nes kompiuterio galia priartinama prie duomenų šaltinio. „Edge computing“ teikia vietinį „IoT“ įrenginių apdorojimą ir saugojimą. Tai leidžia atlikti vietinę analizę ir priimti sprendimus.

Tačiau tai nereiškia, kad kraštų kompiuterija daiktų tinkle visiškai pakeičia debesį. Atvirkščiai, krašto kompiuterija paskirsto išteklius skirtingose ​​​​vietose, kad būtų galima pasidalyti darbo krūvį.

Šiuolaikiniai lustai kaip NVIDIA Jetson ar net išmaniųjų telefonų ARM procesoriai yra pakankamai galingi, kad galėtų tai atlikti su mažomis sąnaudomis ir galia. Tačiau krašto įrenginiams visada reikalingas tinklo ryšys, kad tai įvyktų.

Tokie kraštinio ryšio IoT produktai tikrai skiriasi nuo tradicinių daiktų interneto įrenginių, pavyzdžiui:

• Mažiau delsos tarp daiktų interneto įrenginių ir centrinių tinklų
• Padidėjęs veiklos efektyvumas dėl greitesnių reakcijų
• Didesnis patikimumas, nes įrenginiai vis tiek gali veikti, net jei internetas lėtas
• Neskelbtini duomenys lieka įrenginyje, kad būtų pagerintas privatumas

Esminiai daiktų interneto krašto įrenginių komponentai

IoT krašto skaičiavimo įrenginiams reikalingas tam tikras aparatinės įrangos rinkinys. Šios aparatinės įrangos dalys naudojamos duomenims apdoroti vietoje, tuo pačiu išlaikant pažangiausius daiktų interneto skaičiavimus efektyviai naudojant energiją.

1. IoT vartai

Krašto skaičiavimo IoT šliuzas veikia kaip tarpininkas tarp įrenginių ir likusios sistemos. Jis gali siųsti duomenis aukštyn į debesį arba centrinį duomenų centrą saugojimui, analizei ar ilgalaikiam stebėjimui arba nukreipti juos netoliese į vietines krašto sistemas, kad būtų galima greičiau apdoroti.

2. Vietinė saugykla

Kraštiniame įrenginyje yra atmintis, apdorojimo galia ir skaičiavimo ištekliai. Daugeliu atvejų reikalingos tokios parinktys kaip SD kortelės arba SSD. Jie naudojami duomenims laikinai saugoti, kad būtų galima atlikti buferį ir analizę realiuoju laiku.

3. Integruota techninė įranga

Ryšiui tarp įrenginių ir sistemos yra įdiegti jutikliai ir valdikliai, tokie kaip „Wi-Fi“ moduliai ir modemai.

Kaip veikia IoT krašto kompiuterija?

„IoT edge“ įrenginys naudoja pirmiau nurodytus aparatūros įrenginius duomenų apdorojimo darbo krūviams paskirstyti. Šis darbo pasidalijimas yra pagrindinis kraštinių kompiuterių veikimo principas IoT.

Toliau pateikiamas IoT krašto skaičiavimo darbo eigos suskirstymas:

1. Duomenų gavimas

IoT jutikliai generuoja duomenis įvairiais formatais. Pavyzdžiui, daiktų interneto jutikliai, prijungti prie mašinų, gali duoti kitokią išvestį nei kompiuterinis matymas prietaisai. Todėl IoT šliuzas pirmiausia jungiasi prie daugybės skirtingų įrenginių ir renka visų rūšių duomenis.

Šliuzas jungiasi prie jų visų ir kiekvieną signalą paverčia į vieną bendrą formatą, todėl likusi sistemos dalis gali jį tvarkyti vienodai.

2. Kraštų apdirbimas

Kitas yra kraštinis sluoksnis, kuris vietoje apdoroja neapdorotus duomenis prieš eidamas toliau. „Edge computing“ IoT išsaugo tik reikšmingus ir svarbius duomenis. Štai kodėl „IoT edge“ sprendimai valo duomenis pašalindami klaidas, pvz., klaidingus jutiklio rodmenis.

Jie taip pat suranda bet kokius duomenų šablonus ir suspaudžia duomenų dydį, kad sumažintų perdavimo apimtį. Šiuo tikslu daiktų interneto krašto kompiuterija taip pat yra lengva AI modeliai tiesiai įrenginyje.

Svarbu atsiminti, kad jutiklio duomenys gali būti naudojami nuspėjamai priežiūrai. O nuspėjamoji priežiūra sumažina prastovų laiką, todėl duomenys turi būti kuo tikslesni.

3. Pažangi perdavimas

Galiausiai IoT krašto įrenginiai nusprendžia, kokie duomenys siunčiami į debesį tolesniam apdorojimui. IoT krašto skaičiavimo šliuzas turi prioritetinę eilę, kurioje daiktų interneto įrenginiai realiuoju laiku atlieka automatizuotą kai kurių duomenų sprendimų priėmimą.

Tuo tarpu sunkūs skaičiavimai perkeliami į debesį, kai apkraunamas jo paties procesorius.

Kraštų skaičiavimas daiktų interneto padalijimuose veikia taip tarp debesies ir krašto įrenginio, kad daugeliu atvejų sutaupytų iki 80 % pralaidumo.

Ar daiktų interneto įrenginys yra tas pats, kas krašto įrenginys?

Trumpas atsakymas, nebūtinai. IoT įrenginiai yra fizinės aparatinės įrangos dalys, prijungtos prie interneto ir tik generuojančios duomenis. Kita vertus, tuos duomenis renka ir apdoroja kraštinis įrenginys.

„Edge“ įrenginiai yra galingesni ir yra šalia duomenų generavimo vietos. Dabar šalia ne visada reiškia fiziškai šalia daiktų interneto įrenginio. Atvirkščiai, jis yra vietoje arba netoliese tame pačiame tinkle ir apdoroja tuos duomenis.

Pavyzdžiui, krašto įrenginys gamykloje gali būti vietinis serveris tame pačiame pastate. Panašiai kraują stebintį daiktų interneto įrenginį galima uždėti ant paciento kaip nešiojamąjį įrenginį arba kaip maršrutizatorių paciento namuose.

Kartais įrenginys gali būti ir vienas, ir kitas. Jei daiktų interneto įrenginys turi pakankamai skaičiavimo galios, kad galėtų pats apdoroti duomenis ir priimti greitus sprendimus, jis taip pat gali veikti kaip kraštinis įrenginys.

Navi: mūsų realaus daiktų interneto krašto skaičiavimo atvejo tyrimas

Navianksčiau žinomas kaip Rui, yra mūsų socialinės pagalbos robotas pagyvenusių žmonių priežiūrai. Jis pagamintas ir paleistas naudojant „Xavor“ naują „NaviGait“. Sukūrėme Navi kaip emociškai protingą socialinį kompanioną.

Mes negalėjome to padaryti be krašto skaičiavimo ir daiktų interneto.

Nors turėjome puikų debesų infrastruktūra AWS ir Azure. Norint pasiekti lygį, kai „Navi“ galėtų prilygti žmogaus emociniam intelektui, reikėjo apdoroti labai daug duomenų.

Taigi, mes pasikliovėme kraštų skaičiavimu IoT, kad „Navi“ būtų pakankamai pajėgi:

• Suteikite emocinį buvimą ir pažintinę paramą
• Kasdienis stebėjimas ir sauga
• Protingas apdorojimas prie krašto ir visiškas privatumas
• Šnekamasis AI už empatiškus pokalbius

Navi ne tik reaguoja į tai, ką sako pacientas; tai supranta, kaip jie sako. Naudodamas kraštų skaičiavimą IoT, jis analizuoja balso toną, kalbos ritmą ir veido mikroraiškas tiesiai įrenginyje.

Tai reiškia, kad atsakymai jaučiasi tiesioginiai ir natūralūs. Dar svarbiau, kad intymiausios žmogaus dienos akimirkos išliks privačios.

Kodėl verta rinktis „Xavor“, skirtą IoT ant krašto?

Daugelis įmonių pasimeta vertindamos platformas ir įrenginius, pamiršdamos, kad daiktų internetas suteikia tikrą vertę tik tada, kai dera su iš tikrųjų svarbiais verslo procesais. Štai kodėl Xavor kuria jūsų daiktų interneto sprendimus, kurie integruojasi su esamomis įmonės sistemomis, kad pasiektų rezultatus, kuriuos galite įvertinti.

Mūsų architektūros praktika atspindi šią filosofiją. Įrodymas, žinoma, yra darbe. „Navi“ yra aiškiausias pavyzdys, kaip atrodo „Xavor“ IoT patirtis, kai ji bus visiškai įgyvendinta.

Sukurti robotą, galintį turėti tikrą emocinį intelektą, reikėjo išspręsti problemas absoliučioje kompiuterijos ir daiktų interneto paribyje. Tai padidina kraštų skaičiavimą IoT iki galo.

Išvada

Naujos technologijos dažniausiai yra daug žadančios. Tačiau šiuos pažadus reikia paremti infrastruktūra. Dėl šio tikrovės patikrinimo AR/VR nepavyko išnaudoti savo pradinio potencialo.

Daiktų internetas taip pat yra labai svarbioje vietoje infrastruktūros atžvilgiu. Tik debesyje veikiančios architektūros sukelia sąstingį, kurio realūs daiktų interneto įrenginiai negali sau leisti. „Edge computing“ IoT yra valandos poreikis, kad daiktų interneto įrenginiai taptų nauja norma.

„Edge computing“, skirtas daiktų internetui, pateikia informaciją būtent ten, kur kyla pasekmės. Tai svarbu, nes daiktų internetas pagaliau gali veikti taip, kaip visada buvo numatyta. Tai yra savarankiška, patikima ir nuoširdžiai suvokianti pasaulį, kuriame jis yra.

Jei esate pasirengęs sukurti kažką, kas veikia toje sienoje, bendradarbiaukite su Xavor. Kuriame daiktų interneto sprendimus, kurie pajudina tai, ką iš tikrųjų gali padaryti jūsų verslas.

Susisiekite su mumis adresu (apsaugotas el. paštu) užsisakyti konsultacijos seansą.

Apie Autorius

Umair Falak yra „Xavor Corporation“ SEO vadovas, skatinantis natūralų augimą pasitelkdamas duomenimis pagrįstos paieškos strategijas ir didelio poveikio turinio optimizavimą. Turėdamas praktinės techninės SEO ir našumo analizės patirties, jis paieškos įžvalgas paverčia išmatuojamais verslo rezultatais.