Thiết bị Edge Device là gì ? Vì sao nó cần thiết cho IoT ?

Thiết bị Edge là gì?

Edge Device là những phần thiết bị dùng để truyền dữ liệu giữa mạng cục bộ và đám mây. Họ có thể dịch giữa các giao thức hoặc ngôn ngữ, được sử dụng bởi các thiết bị cục bộ sang các giao thức được sử dụng bởi đám mây nơi dữ liệu sẽ được xử lý thêm. Các thiết bị cục bộ sử dụng các giao thức như Bluetooth, wi-fi, Zigbee và NFC trong khi đám mây sử dụng các giao thức như AMQP, MQTT, CoAP và HTTP. Để dữ liệu IoT di chuyển giữa đám mây và các thiết bị cục bộ, một Edge Device — như smart gateway — dịch, sắp xếp và truyền thông tin một cách an toàn giữa hai nguồn. Nếu không có Edge Device , các loại dữ liệu này sẽ không tương thích và không thể truy cập các dịch vụ đám mây để phân tích sâu.

Tại sao Thiết bị Edge lại cần thiết cho IIoT?

Các thiết bị Edge rất quan trọng đối với việc triển khai IoT công nghiệp hiện đại , đặc biệt là đối với các tác vụ yêu cầu phân tích dữ liệu thời gian thực. Các thiết bị IoT Edge cung cấp giải pháp đáng tin cậy, độ trễ thấp để phân tích dữ liệu cục bộ. Trong môi trường sản xuất, các Edge Device có những lợi ích sau:

• Bật tính năng giám sát dựa trên điều kiện để theo dõi tình trạng của các máy tại tầng cửa hàng, ngay cả khi chúng là thiết bị cũ
• Ngăn ngừa các lỗi nghiêm trọng bằng cách theo dõi và phân tích dữ liệu để phát hiện các bất thường sớm hơn.
• Cải thiện thời gian hoạt động của thiết bị, giảm tồn kho phụ tùng và giảm chi phí bảo trì vì có thể dự đoán các vấn đề sắp xảy ra và các kỹ thuật viên bảo trì được trang bị dữ liệu cần thiết về trạng thái của máy để khắc phục sự cố trong lần thăm đầu tiên
• Nắm bắt các cơ hội kinh doanh mới thông qua phân tích hiệu quả và tự giám sát .

  Bởi vì các thiết bị biên dịch và truyền dữ liệu cục bộ và dữ liệu đám mây thông qua các giao thức liên kết của chúng, các hệ thống IIoT sử dụng các thiết bị biên sẽ gặt hái được những lợi ích của phân tích cục bộ theo thời gian thực cũng như phân tích và lưu trữ dựa trên đám mây mạnh mẽ. Điện toán đám mây mang lại lợi ích cho các nhà sản xuất theo những cách sau:

• Hệ thống bảo trì thấp vì nhà cung cấp đám mây không hoạt động và thường không thuộc trách nhiệm của nhà sản xuất
• Khả năng mở rộng vượt quá những gì khả thi từ một mạng cục bộ độc lập do các ràng buộc về lưu trữ dữ liệu, các ràng buộc về tính toán, v.v.
• Giảm chi phí cho khả năng lưu trữ và tính toán tương tự
• Khả năng truy cập dữ liệu từ mọi nơi cũng như khả năng dự phòng trong trường hợp thảm họa

Tuy nhiên, điện toán đám mây yêu cầu kết nối mạng, làm tăng độ trễ so với điện toán cục bộ và yêu cầu phụ thuộc vào bảo mật của bên thứ ba. Mặt khác, điện toán biên cung cấp khả năng tính toán đáng tin cậy, độ trễ thấp, có thể được triển khai ở các khu vực không có kết nối mạng hoặc trong các điều kiện bảo mật khắc nghiệt mà bảo mật của bên thứ 3 không được phép. Tuy nhiên, dữ liệu có thể trở nên không đầy đủ do chi phí lưu trữ cao hơn và điện toán cục bộ có khả năng bảo trì tổng thể cao hơn điện toán đám mây vì nó phải được quản lý nội bộ. Với tính toán biên, các hệ thống IIoT tận dụng tối đa cả hai thế giới . Việc thu hẹp khoảng cách với các thiết bị tiên tiến IoT mang đến cho các nhà sản xuất sự linh hoạt, độ tin cậy và tốc độ chưa từng có theo cách kiểm soát chi phí, có ý thức bảo mật. Các thiết bị điện toán biên là một thành phần quan trọng trong việc tạo ra một bộ đôi kỹ thuật số của một cơ sở sản xuất. Các lý do khác khiến các Edge Device và cổng biên rất quan trọng đối với cơ sở hạ tầng IIoT hiện đại bao gồm:

• Quản lý dữ liệu : Các thiết bị Edge có thể quyết định dữ liệu nào nên giữ và dữ liệu nào nên loại bỏ để ngăn chặn các bộ dữ liệu khó sử dụng chứa đầy thông tin có khả năng không bao giờ được sử dụng
• Khả năng ngoại tuyến : Các thiết bị Edge có thể giữ thông tin cho đến khi hệ thống có thể truy cập vào kết nối mạng, ngăn ngừa mất dữ liệu và cho phép phân tích sâu hơn
• Xử lý sự kiện phức tạp : Đám mây có thể được sử dụng cho các công việc nặng về tính toán để phát triển và nhận dạng các mẫu mà sau đó có thể được đẩy đến các thiết bị biên để được xử lý cục bộ khi các mẫu đó phát sinh.
• Ứng dụng : Một số thiết bị IoT hiện sử dụng các ứng dụng hoạt động trên các Edge Device . Một ví dụ về điều này là hệ thống giám sát và cảnh báo tận dụng tính chất độ trễ thấp của tính toán biên.
• AI và ML : Trí tuệ nhân tạo và máy học sử dụng các thiết bị tiên tiến có thể cho phép các quy trình ra quyết định theo thời gian thực, tự chủ cho các nhà sản xuất cũng như thông tin chi tiết về BI ngay lập tức.