Impulsando el futuro lejano: 5G y aprendizaje automático en el borde

La computación de borde ha sido algo de un término de moda durante algún tiempo, una tendencia de red gradual que no muestra signos de desaceleración. Varios desarrollos recientes, incluida la creciente implementación de redes 5G, se han combinado para cementar la computación de borde en la hoja de ruta de la tecnología empresarial, así como para impulsar un nuevo conjunto de casos de uso.

De ciudades inteligentes a Industria 4.0

Por supuesto, hay un gran interés en la computación de borde por parte de algunos de los mayores fabricantes y minoristas del planeta. Desde Amazon hasta Cisco, Google hasta Intel, pasando por Microsoft y NVIDIA, hay productos probados en el mercado y, en muchos casos, gamas de productos muy enfocadas que apuntan a la computación de borde en particular. Esto en sí mismo es algo de un cambio desde hace solo unos años, cuando las implementaciones de Edge tendían a utilizar infraestructura y hardware de red estándar. Un informe reciente de ResearchAndMarkets.com estima que los ingresos de la infraestructura de computación de borde alcanzarán los 17.900 millones de dólares para 2025, con un adicional de 1.000 millones de dólares en módulos ópticos y redes para respaldar la mejora del transporte de datos.

Las redes de borde a menudo se asocian con una amplia gama de aplicaciones, desde ciudades inteligentes, vehículos completamente automatizados y una variedad de aplicaciones de inteligencia artificial y aprendizaje automático, que en sí mismas son una nicho completo. La razón de esto es que las redes de borde apuntan a dos aspectos clave que son vitales para estos, que son la baja latencia y la confiabilidad. Al procesar los datos en el borde de la red, se pueden obtener conocimientos útiles de inmediato, en lugar de retrasarse significativamente por la combinación tradicional de latencia de red, procesamiento en la nube, análisis y acción final. Esto es particularmente importante para las aplicaciones de Industria 4.0, así como para las ciudades inteligentes y los coches autónomos, donde las respuestas retrasadas debido a la latencia podrían tener implicaciones peligrosas en los últimos casos y aumentos significativos de costos en los demás.

Latencia: Enemigo número uno

La carrera para minimizar la latencia se ajusta muy bien al desarrollo de futuras redes de comunicaciones, más notablemente 5G, aunque la carrera para desarrollar una conectividad satelital viable basada en LEO también puede resultar en una conectividad de baja latencia. El potencial de las tecnologías 5G, como formación de haces y tecnología MIMO masiva para permitir la aplicación práctica de la red de borde, es significativo.

El resultado es una serie de acuerdos y asociaciones de alto nivel para desarrollar soluciones 5G y de nube de borde para toda la cadena de valor. Un ejemplo reciente es Google Cloud y Ericsson, que se han asociado para desarrollar nuevas soluciones en los laboratorios D-15 de Ericsson en Silicon Valley, incluyendo la prueba de aplicaciones empresariales en el borde en una red en vivo con el operador italiano TIM. Ese proyecto tiene como objetivo automatizar las funciones de la red central 5G de TIM, las aplicaciones basadas en la nube y las soluciones de Google Cloud, apuntando a los sectores automotriz, de transporte y de fabricación, según las empresas.

También apuntando principalmente a los sectores de transporte y fabricación, el servicio de cálculo de borde móvil privado en las instalaciones de Verizon con Microsoft Azure se ha ampliado recientemente. La oferta de servicios administrados sigue la integración de la oferta 5G privada de Verizon con Amazon Web Services (AWS) a principios de este año, a medida que Verizon se posiciona firmemente como proveedor de conectividad y marco de IoT, lo que permite a las empresas seleccionar a su proveedor de nube preferido.

Hacia NFV: 5G agrega valor adicional

Este forcejeo por la posición es un indicador de la escala del mercado; de hecho, un informe de investigación de Gartner de 2018 predijo que la proporción de datos generados por empresas procesados fuera de centros de datos centralizados o en la nube aumentará del 10% en 2018 al 75% para 2025. Como destaca Gartner en el informe, la conectividad 5G está destinada a ser un habilitador clave de la computación de borde, no solo debido a los requisitos de la inteligencia artificial y el aprendizaje automático en el borde. Las tecnologías integradas en las redes 5G SA, como el slicing de red, que permite que las aplicaciones vitales tengan capacidad dedicada, resultarán esenciales para el éxito de la inteligencia artificial y el aprendizaje automático en un contexto más amplio de Industria 4.0.

Otro cambio fundamental en este mercado de borde puede ser el desarrollo de la virtualización de las funciones de red (NFV), que permite a las empresas configurar y reconfigurar hardware estándar sobre la marcha para satisfacer requisitos de hardware específicos. Aunque los estándares de la industria son un obstáculo clave, hay varias iniciativas que buscan romper y establecer un consenso más amplio en torno a redes nativas de la nube. En particular, el grupo de especificación de la industria NFV de ETSI definió una hoja de ruta en noviembre de 2020 que establece cómo se podrían (y probablemente se podrán) administrar las funciones de red virtuales en contenedores en un marco NFV.

Borde: Impulsando el futuro de la computación

Las aplicaciones habilitadas por la inteligencia artificial y el aprendizaje automático en el borde, cementadas por la conectividad 5G y potencialmente respaldadas por marcos NFV emergentes, son de hecho muy atractivas. Por ejemplo, el aumento del uso de vehículos autónomos guiados (AGV) y robots móviles automatizados (AMR) en fábricas y almacenes, particularmente en el extremo de cumplimiento de la cadena de suministro, están impulsando la adopción de la visión computacional y el aprendizaje automático en las implementaciones de borde. La baja latencia y el procesamiento inmediato de los datos de sensores y video son cruciales para garantizar los márgenes de seguridad, así como para impulsar optimizaciones y eficiencias operativas.

Aunque 5G SA todavía está muy en la fase de implementación, aparte de numerosas redes privadas que han dado el salto, el hecho es que los grandes jugadores de la industria están apostando fuerte por 5G y la computación y las redes de borde como un impulsor clave del mercado. La capacidad de cualquier empresa para procesar transacciones y almacenar datos cerca de la fuente real de esos datos se convertirá rápidamente en un indicador clave del éxito de la Industria 4.0, desencadenando una serie de beneficios posteriores como el mantenimiento predictivo, NFV y la automatización del mundo real.