Người ta đã nói rất nhiều về cách Internet vạn vật (IoT) đang cách mạng hóa thế giới sản xuất. Nhiều nghiên cứu đã dự đoán hơn 50 tỷ thiết bị sẽ được kết nối vào năm 2020. Họ cũng dự kiến hơn 1,44 tỷ điểm dữ liệu sẽ được thu thập trên mỗi nhà máy mỗi ngày. Dữ liệu này sẽ được tổng hợp, làm sạch, xử lý và sử dụng cho các quyết định kinh doanh quan trọng.
Điều này có nghĩa là nhu cầu và kỳ vọng chưa từng có về khả năng kết nối, sức mạnh tính toán và tốc độ của dịch vụ — chất lượng dịch vụ. Chúng ta có thể chịu được bất kỳ độ trễ nào trong các hoạt động quan trọng không? Đây là Driver – trình điều khiển lớn nhất cho điện toán biên .
Điện toán biên và động lực thúc đẩy
Thay vì một hệ thống điều khiển trung tâm thông thường, kiến trúc điều khiển phân tán này đang trở nên phổ biến như một giải pháp thay thế như phiên bản nhẹ của trung tâm dữ liệu và nơi các chức năng điều khiển được đặt gần các thiết bị hơn.
Điện toán biên nghĩa là khả năng xử lý dữ liệu ở rìa mạng, gần nguồn dữ liệu hơn. Với điện toán biên, mỗi thiết bị — cho dù là cảm biến, cánh tay robot, thiết bị HVAC, ô tô được kết nối hay bất kỳ thiết bị thông minh nào — thu thập dữ liệu, sử dụng mô hình xử lý dữ liệu do cloud thực hiện và đóng gói để xử lý và phân tích.
Nghiên cứu của IDC dự đoán trong 3 năm tới, 45% dữ liệu do IoT tạo ra sẽ được lưu trữ, xử lý, phân tích và hoạt động khi gần hoặc ở rìa mạng và hơn 6 tỷ thiết bị sẽ được kết nối với giải pháp điện toán biên. Những thách thức vốn có của cơ sở hạ tầng cloud như độ trễ mạng, chi phí băng thông mạng và lưu trữ dữ liệu, các vấn đề bảo mật và tuân thủ được giảm thiểu bởi cơ sở hạ tầng điện toán biên và là động lực chính của công nghệ tiên tiến.
Nhìn chung, sẽ có ba loại máy tính biên:
- Các thiết bị cục bộ để đáp ứng một mục đích xác định và cụ thể. Đây là những thứ dễ triển khai và bảo trì.
- Các trung tâm dữ liệu được localize cung cấp khả năng lưu trữ và xử lý đáng kể. Chúng được thiết kế trước và thực hiện theo đơn đặt hàng và lắp ráp tại chỗ. Họ tiết kiệm tốt chi phí đầu tư (CAPEX).
- Trung tâm dữ liệu khu vực được đặt gần nguồn dữ liệu hơn so với trung tâm dữ liệu cloud tập trung. Chúng sẽ có khả năng lưu trữ và xử lý cao hơn các trung tâm dữ liệu được localize nhưng đắt hơn và cần được bảo trì nhiều hơn. Các thiết bị cạnh này có thể được thiết kế với các biến thể sản xuất theo đơn đặt hàng hoặc đúc sẵn.
Ưu điểm của điện toán biên
Khi điện toán biên được áp dụng và trở thành xu hướng chủ đạo, có rất nhiều lợi thế tiềm năng cho nhiều ngành công nghiệp. Đặc biệt, điện toán cạnh mang lại năm lợi thế tiềm năng cho sản xuất thông minh:
1. Thời gian phản hồi nhanh hơn: Sức mạnh của việc lưu trữ và tính toán dữ liệu được phân phối và cục bộ. Không có vòng lặp lên cloud làm giảm độ trễ và cho phép phản hồi nhanh hơn. Điều này sẽ giúp ngăn chặn các hoạt động máy móc quan trọng bị hỏng hóc hoặc các sự cố nguy hiểm xảy ra.
2. Hoạt động đáng tin cậy với kết nối không liên tục: Đối với hầu hết các tài sản ở xa, việc giám sát hoặc các khu vực kết nối internet không đáng tin cậy như giếng dầu, máy bơm nông trại, trang trại năng lượng mặt trời hoặc cối xay gió có thể khó khăn. Khả năng lưu trữ và xử lý dữ liệu cục bộ của các thiết bị Edge đảm bảo không bị mất dữ liệu hoặc không hoạt động trong trường hợp kết nối internet bị hạn chế.
3. Bảo mật và tuân thủ: Do công nghệ của điện toán tiên tiến, việc truyền dữ liệu giữa các thiết bị và cloud là có thể tránh được. Có thể lọc cục bộ thông tin nhạy cảm và chỉ truyền thông tin xây dựng mô hình dữ liệu quan trọng lên cloud . Điều này cho phép người dùng xây dựng một khuôn khổ tuân thủ và bảo mật đầy đủ, cần thiết cho việc kiểm tra và bảo mật doanh nghiệp.
4. Các giải pháp hiệu quả về chi phí: Một trong những mối quan tâm thực tế xung quanh việc áp dụng IoT là chi phí trả trước do băng thông mạng, lưu trữ dữ liệu và sức mạnh tính toán. Điện toán biên có thể thực hiện cục bộ nhiều tính toán dữ liệu, cho phép các doanh nghiệp quyết định dịch vụ nào sẽ chạy cục bộ và dịch vụ nào sẽ gửi lên cloud , giúp giảm chi phí cuối cùng của một giải pháp IoT tổng thể.
5. Khả năng tương tác giữa các thiết bị cũ và hiện đại: Các thiết bị Edge có thể hoạt động như một liên lạc giao tiếp giữa các máy cũ và hiện đại. Điều này cho phép các máy móc công nghiệp cũ kết nối với các máy móc hiện đại hoặc các giải pháp IoT và mang lại lợi ích tức thì khi nắm bắt thông tin chi tiết từ các máy móc cũ hoặc hiện đại.
Với rất nhiều lợi thế với điện toán cạnh, edge có “lợi thế” so với cloud . Người ta có thể nghĩ liệu điện toán biên có thay thế cloud hay không, tuy nhiên điều đó khó xảy ra. cloud có những lợi thế riêng như sức mạnh tính toán, lưu trữ và bảo trì, điều mà điện toán biên không có. Thay vào đó, điện toán biên bổ sung cho cloud để tạo ra một giải pháp IoT tổng thể.
Trong khi điện toán biên có lợi thế về tính toán cục bộ và ra quyết định nhanh hơn, cloud mang đến sức mạnh của các thuật toán tính toán tập dữ liệu lớn, dự đoán và học máy cũng như các thuật toán trí tuệ nhân tạo. Kết hợp lại, sức mạnh của điện toán biên và cloud sẽ tạo ra một giải pháp IoT mạnh mẽ, hiệu quả về chi phí cho sản xuất thông minh.
Nguồn: smartfactoryvn.com
