تمكين المستقبل البعيد: 5G والتعلم الإلي بتقنية الحواف

لقد كان الحوسبة على الحواف موضوعاً متداولاً لفترة طويلة، وهو اتجاه شبكي تدريجي لا يظهر أي علامات على التباطؤ. وقد جاءت عدة تطورات حديثة، بما في ذلك انتشار شبكات 5G بشكل متزايد، لتؤكد مكانة الحوسبة على الحواف في خارطة تقنية الشركات، وتدفع مجموعة جديدة من حالات الاستخدام.

من المدن الذكية إلى الصناعة 4.0

توجد بالطبع اهتمام كبير بالحوسبة على الحواف من قبل بعض أكبر الشركات المصنعة والتجزئة في العالم. من شركة أمازون إلى سيسكو، وجوجل إلى إنتل، ومن خلال مايكروسوفت وإنفيديا، هناك منتجات مثبتة في السوق وفي许多 الحالات مجموعات منتجات محددة بشكل كبير تستهدف الحواف بشكل خاص. وهذا يعتبر تحولاً عن السنوات القليلة الماضية، حيث كانت عمليات نشر الحواف تستخدم البنية التحتية للشبكة والأجهزة القياسية. وتشير تقرير حديث من ResearchAndMarkets.com إلى أن إيرادات بنية تحتية الحوسبة على الحواف سوف تصل إلى 17.9 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2025، مع إضافة مليار دولار أمريكي إضافي في الوحدات البصرية والشبكات لدعم نقل البيانات المحسّن.

غالبًا ما ترتبط شبكات الحواف بمجموعة واسعة من التطبيقات، من المدن الذكية والمركبات الآلية الكاملة ومجموعة من تطبيقات الذكاء الإلي والتعلم الإلي، وهي مجالات فرعية كلها. السبب في هذا النطاق الواسع هو أن شبكات الحواف تستهدف两个 جانب حيوي للغاية، ألا وهما انخفاض التأخير والثبات. من خلال معالجة البيانات على حافة الشبكة، يمكن الحصول على رؤى قابلة للاستخدام على الفور، بدلاً من التأخير بشكل كبير بسبب التأخير الشبكي التقليدي، ومعالجة السحابة والتحليل والعمل في النهاية. وهذا الأمر مهم بشكل خاص لتطبيقات الصناعة 4.0، بالإضافة إلى المدن الذكية والسيارات ذاتية القيادة – حيث يمكن أن يكون التأخير بسبب التأخير الشبكي له آثار خطيرة في الحالات الأخيرة، وزيادات كبيرة في التكاليف في الحالات الأخرى.

التأخير: العدو رقم واحد

السباق لتقليل التأخير يتوافق جيدًا مع تطوير شبكات الاتصالات المستقبلية، ولا سيما 5G – على الرغم من أن السباق لتطوير اتصال الأقمار الصناعية القائمة على نظام LEOS قد يؤدي أيضًا إلى اتصال منخفض التأخير. إن إمكانية تكنولوجيا 5G، مثل تكنولوجيا البث الموجه وتكنولوجيا MIMO الكبيرة لتسهيل التطبيق العملي لشبكات الحواف، أمر هام.

النتيجة هي سلسلة من الصفقات والشراكات على مستوى عال لتنمية حلول 5G وسحابة الحواف لل سلسلة القيمة بأكملها. ومن الأمثلة الحديثة على ذلك شراكة جوجل كلاود و إريكسون، التي تهدف إلى تطوير حلول جديدة في مختبرات إريكسون في وادي السيليكون، بما في ذلك اختبار تطبيقات الشركات على حافة الشبكة على شبكة حية مع شركة TIM الإيطالية. وتهدف هذه المشروع إلى توفير آلي لدوائر شركة TIM الأساسية و تطبيقات السحابة و حلول جوجل كلاود، تستهدف القطاعات السيارة والنقل والتصنيع، وفقًا للشركات.

كما تستهدف في المقام الأول قطاعات النقل والتصنيع، فقد أطلقت فيرجين最近 خدمة الحوسبة على الحافة المتنقلة الخاصة (MEC) على أرض الشركة مع مايكروسوفت أزور. وتأتي هذه العرض من خدمات إدارة بعد دمج عرض 5G الخاص مع أمازون ويب سيرفيسز (AWS) في وقت سابق من هذا العام، حيث تضع فيرجين نفسها كشركة توفر اتصالًا و إطارًا لآي أو تي، مما يسمح للشركات باختيار مزود السحابة المفضل لديهم.

نحو NFV: 5G تضيف قيمة إضافية

هذا التنافس على المراكز يُظهر حجم السوق – في الواقع، تشير تقرير أبحاث جارتنر من عام 2018 إلى أن نسبة البيانات التي تُ.generated بواسطة الشركات ومعالجتها خارج المراكز البيانية المركزية أو السحابية سترتفع من 10% في عام 2018 إلى 75% بحلول عام 2025. وكما يشير جارتنر في التقرير، من المتوقع أن تكون اتصال 5G مُحفزًا رئيسيًا للحوسبة على الحواف، لا سيما بسبب متطلبات الذكاء الإلي والتعلم الإلي على الحواف. ستكون التكنولوجيا المدمجة في شبكات 5G SA، مثل تقنية القطع الشبكية، التي تسمح للتطبيقات الحيوية بالحصول على سعة معالجة مخصصة، أمرًا ضروريًا لنجاح الذكاء الإلي والتعلم الإلي في سياق أوسع لصناعة 4.0.

قد تثبت أيضًا أن التغيير الأساسي الآخر في سوق الحواف هو تطوير تكنولوجيا تدوير الوظائف الشبكية (NFV)، والتي تمكن الشركات من تكوين وإعادة تكوين الأجهزة القياسية أثناء التنفيذ لتلبي متطلبات الأجهزة المحددة. على الرغم من أن المعايير الصناعية على نطاق واسع تعتبر عقبة رئيسية، هناك عدة مبادرات تسعى إلى كسر الحواجز وتأسيس إجماع أوسع حول شبكات السحابة الأصلية. على وجه الخصوص، حددت مجموعة مواصفات NFV في ETSI خارطة طريق في نوفمبر 2020 تحدد كيف يمكن إدارة الوظائف الشبكية الافتراضية المحتوية في إطار NFV.

الحواف: تمكين مستقبل الحوسبة

التطبيقات التي تمكنها الحواف الإلية والتعلم الإلي، معززة باتصال 5G ومدعومة بمواصفات NFV الناشئة، هي تطبيقات مقنعة للغاية. على سبيل المثال، يزداد استخدام المركبات الموجهة ذاتيًا (AGVs) والrobots المتنقلين الآليين (AMRs) في المصانع والمستودعات، ولا سيما في نهاية سلسلة التوريد – مما يؤدي إلى زيادة استخدام الرؤية الحاسوبية والتعلم الإلي في عمليات نشر الحواف. التأخير المنخفض ومعالجة البيانات الفورية للبيانات الحساسة والفيديو ضروريان لضمان هامش السلامة، بالإضافة إلى تعزيز التحسينات التشغيلية والكفاءة.

في حين لا تزال 5G SA في مرحلة نشرها، فإن الحقيقة هي أن الشركات الكبيرة ت đặt رهانات كبيرة على 5G والحوسبة على الحواف والشبكات كمحفز رئيسي للسوق. سوف يصبح القدرة على معالجة أي شركة للتعاملات وتخزين البيانات بالقرب من مصدر البيانات الفعلي معيارًا رئيسيًا لنجاح صناعة 4.0، مما يؤدي إلى سلسلة من الفوائد الجانبية مثل الصيانة التنبؤية و NFV والتحكم الآلي في العالم الحقيقي.