Cung cấp năng lượng cho tương lai xa: 5G và Học máy tại Edge

Tính toán biên đã trở thành một từ khóa trong một thời gian, một xu hướng mạng dần dần không có dấu hiệu chậm lại. Một số sự phát triển gần đây – bao gồm việc triển khai ngày càng rộng rãi các mạng 5G – đã kết hợp lại để củng cố tính toán biên vào bản đồ công nghệ doanh nghiệp, cũng như thúc đẩy một thiên hà mới của các trường hợp sử dụng.

Từ thành phố thông minh đến Industry 4.0

Tất nhiên, có sự quan tâm đáng kể đến tính toán biên từ một số nhà sản xuất và bán lẻ lớn nhất trên hành tinh. Từ Amazon đến Cisco, Google đến Intel, qua có thể Microsoft và NVIDIA, có các sản phẩm đã được chứng minh trên thị trường và trong nhiều trường hợp, các dòng sản phẩm tập trung cao độ nhắm vào biên đặc biệt. Điều này tự nó là một sự thay đổi so với chỉ một vài năm trước, nơi các triển khai biên thường sử dụng cơ sở hạ tầng mạng và phần cứng tiêu chuẩn. Một báo cáo gần đây từ ResearchAndMarkets.com ước tính rằng Doanh thu Cơ sở hạ tầng Tính toán biên sẽ đạt 17,9 tỷ USD vào năm 2025 với thêm 1 tỷ USD cho các mô-đun quang và mạng để hỗ trợ việc vận chuyển dữ liệu được cải thiện.

Mạng biên thường được liên kết với một loạt các ứng dụng rộng lớn, từ thành phố thông minh, xe tự động hoàn toàn và nhiều ứng dụng AI và ML, bản thân chúng là một нише hoàn chỉnh. Lý do cho phạm vi này là mạng biên nhắm vào hai khía cạnh quan trọng đối với những ứng dụng này, đó là độ trễ thấp và độ tin cậy. Bằng cách xử lý dữ liệu tại biên của mạng, có thể thu được thông tin có ích ngay lập tức, thay vì bị chậm lại đáng kể bởi sự kết hợp truyền thống của độ trễ mạng, xử lý đám mây, phân tích và cuối cùng là hành động. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các ứng dụng Industry 4.0, cũng như thành phố thông minh và xe tự lái – các phản hồi bị chậm lại do độ trễ có thể có những tác động nguy hiểm, và tăng chi phí đáng kể ở các trường hợp khác.

Độ trễ: Kẻ thù số một

Cuộc đua để giảm thiểu độ trễ phù hợp rất tốt với sự phát triển của các mạng truyền thông tương lai, đặc biệt là 5G – mặc dù cuộc đua để phát triển khả năng kết nối vệ tinh LEO có thể cũng dẫn đến kết nối độ trễ thấp. Tiềm năng của các công nghệ 5G như beamforming và công nghệ MIMO khối lượng lớn để cho phép ứng dụng thực tế của mạng biên là đáng kể.

Kết quả là một loạt các thỏa thuận và quan hệ đối tác cấp cao để phát triển các giải pháp 5G và đám mây biên cho toàn bộ chuỗi giá trị. Một ví dụ gần đây là Google Cloud và Ericsson, đã hợp tác để phát triển các giải pháp mới tại phòng thí nghiệm D-15 của Ericsson tại Thung lũng Silicon, bao gồm việc thử nghiệm các ứng dụng doanh nghiệp tại biên trên mạng trực tiếp với nhà cung cấp dịch vụ viễn thông Ý TIM. Dự án này nhằm tự động hóa các chức năng của mạng lõi 5G của TIM, các ứng dụng dựa trên đám mây và các giải pháp của Google Cloud, nhắm vào các lĩnh vực ô tô, vận tải và sản xuất, theo các công ty.

Cũng nhắm vào các lĩnh vực vận tải và sản xuất, dịch vụ điện toán biên di động riêng trên cơ sở của Verizon với Microsoft Azure đã tăng lên gần đây. Dịch vụ quản lý này theo sau sự tích hợp của dịch vụ 5G riêng của Verizon vào đầu năm nay với Amazon Web Services (AWS), khi Verizon tự định vị mình vững chắc như một nhà cung cấp kết nối và khuôn khổ IoT, cho phép các doanh nghiệp chọn nhà cung cấp đám mây ưa thích của họ.

Hướng tới NFV: 5G thêm giá trị

Sự cạnh tranh này để giành vị trí là một chỉ số của quy mô thị trường – thực sự, một báo cáo nghiên cứu của Gartner từ năm 2018 dự đoán rằng tỷ lệ dữ liệu được tạo ra bởi doanh nghiệp và được xử lý ngoài các trung tâm dữ liệu tập trung hoặc đám mây sẽ tăng từ 10% vào năm 2018 lên 75% vào năm 2025. Như Gartner nhấn mạnh trong báo cáo, kết nối 5G sẽ là một yếu tố then chốt để kích hoạt tính toán biên, không chỉ vì các yêu cầu của AI và ML tại biên. Các công nghệ được tích hợp vào mạng 5G SA, như kỹ thuật cắt mạng, cho phép các ứng dụng quan trọng có khả năng chuyên dụng, sẽ chứng minh là thiết yếu cho sự thành công của AI/ML trong một bối cảnh Industry 4.0 rộng lớn hơn.

Một sự thay đổi cơ bản khác trong thị trường biên này có thể là sự phát triển của Tính toán mạng ảo hóa (NFV), cho phép các doanh nghiệp cấu hình và tái cấu hình phần cứng tiêu chuẩn trên máy bay để đáp ứng các yêu cầu phần cứng cụ thể. Mặc dù các tiêu chuẩn ngành là một chướng ngại vật quan trọng, có một số sáng kiến đang tìm cách phá vỡ và thiết lập sự đồng thuận rộng hơn xung quanh các mạng đám mây bản địa. Đặc biệt, nhóm tiêu chuẩn hóa NFV của ETSI đã xác định một lộ trình vào tháng 11 năm 2020, phác thảo cách các hàm mạng ảo hóa (VNF) có thể – và có khả năng sẽ – được quản lý trong một khuôn khổ NFV.

Biên: Cung cấp năng lượng cho tương lai của tính toán

Các ứng dụng được kích hoạt bởi AI và ML biên, được củng cố bởi kết nối 5G và có thể được củng cố bởi các khuôn khổ NFV mới nổi, là rất hấp dẫn. Ví dụ, việc sử dụng ngày càng tăng của các phương tiện dẫn đường tự động (AGV) và rô-bốt di động tự động (AMR) trong các nhà máy và kho bãi – đặc biệt là ở đầu cuối của chuỗi cung ứng – đang thúc đẩy việc áp dụng tầm nhìn máy tính và ML trong các triển khai biên. Độ trễ thấp và xử lý ngay lập tức dữ liệu cảm biến và video là rất quan trọng để đảm bảo các khoảng an toàn được đáp ứng, cũng như thúc đẩy tối ưu hóa và hiệu quả hoạt động.

Mặc dù 5G SA vẫn còn trong giai đoạn triển khai – ngoại trừ các mạng riêng đã thực hiện bước nhảy – thực tế vẫn cho thấy các nhà chơi lớn trong ngành đang đặt cược lớn vào 5G, và tính toán biên và mạng như một yếu tố then chốt để kích hoạt thị trường. Khả năng của bất kỳ doanh nghiệp nào để xử lý giao dịch và lưu trữ dữ liệu gần với nguồn dữ liệu thực sự sẽ nhanh chóng trở thành một yếu tố quan trọng để đo lường thành công của Industry 4.0, kích hoạt một loạt các lợi ích hạ游 như bảo trì dự đoán, NFV và tự động hóa thực tế.