В принципе, технология пограничных вычислений используется для сбора, фильтрации, обработки и анализа данных “на месте”, на границе сети или рядом с ней. Это мощный способ использования данных, которые нельзя сначала переместить в централизованное место - обычно потому, что из-за огромного объема данных такое перемещение дорого, технически нецелесообразно или может нарушить обязательства по соблюдению нормативных требований, например суверенитет данных. Это определение породило бесчисленное множество реальных примеров и случаев:
Сценарии применения пограничного шлюза
производство
Промышленный производитель развернул пограничные вычисления для мониторинга производства, что позволило использовать аналитику и машинное обучение в реальном времени для выявления производственных ошибок и повышения качества продукции. Пограничные вычисления позволяют добавлять датчики окружающей среды по всему производственному предприятию, обеспечивая понимание того, как собирается и хранится каждый компонент продукции и как долго эти компоненты остаются на складе. Теперь производители могут принимать более быстрые и точные бизнес-решения в отношении производственных мощностей и производственных операций.
сельское хозяйство. Рассмотрим бизнес, который выращивает культуры в закрытом помещении без солнечного света, почвы и пестицидов. Этот процесс сокращает время выращивания более чем на 60%. Использование датчиков позволяет компаниям отслеживать расход воды, плотность питательных веществ и определять оптимальные урожаи. Сбор и анализ данных позволяет выявить влияние факторов окружающей среды, постоянно совершенствовать алгоритмы выращивания культур и обеспечивать их сбор в оптимальных условиях.
Оптимизация сети. Пограничные вычисления помогают оптимизировать работу сети, измеряя производительность пользователей в Интернете и используя аналитику для определения наиболее надежного сетевого маршрута с низкой задержкой для трафика каждого пользователя. По сути, пограничные вычисления используются для “направления” трафика по сети для обеспечения оптимальной производительности трафика, чувствительного ко времени.
Безопасность на рабочем месте. Пограничные вычисления могут объединять и анализировать данные с камер, установленных на объекте, оборудования для обеспечения безопасности сотрудников и других датчиков, чтобы помочь предприятиям контролировать условия на рабочих местах или убедиться, что сотрудники соблюдают установленные протоколы безопасности - особенно если рабочее место удалено или необычайно опасно, как, например, строительная площадка или нефтяная вышка.
Улучшение медицинского обслуживания. В сфере здравоохранения резко возрос объем данных о пациентах, собираемых с помощью устройств, датчиков и другого медицинского оборудования. Такие огромные объемы данных требуют применения пограничных вычислений для автоматизации и машинного обучения, чтобы получить доступ к данным, игнорировать “обычные” данные и выявлять проблемные данные, чтобы врачи могли принять немедленные меры и помочь пациентам избежать последствий для здоровья в режиме реального времени.
транспорт. Самоуправляемые автомобили требуют и производят от 5 до 20 терабайт данных в день, собирая информацию о местоположении, скорости, состоянии автомобиля, состоянии дороги, дорожной обстановке и других транспортных средствах. Эти данные должны агрегироваться и анализироваться в режиме реального времени, пока автомобиль находится в движении. Это требует огромных объемов бортовых вычислений, что превращает каждый самодвижущийся автомобиль в “край”. Кроме того, эти данные могут помочь властям и компаниям управлять своими автопарками с учетом местных реалий.
розничная торговля. Предприятия розничной торговли могут генерировать большие объемы данных в результате мониторинга, отслеживания запасов, данных о продажах и других бизнес-данных в режиме реального времени. Пограничные вычисления могут помочь проанализировать эти разнообразные данные и определить возможности для бизнеса, такие как эффективные концевики или кампании, спрогнозировать продажи и оптимизировать заказы поставщиков. Поскольку операции розничной торговли могут сильно различаться в локальных средах, пограничные вычисления могут стать эффективным решением для локальной обработки данных в каждом магазине.
Какие преимущества дают пограничные шлюзы?
Пограничные вычисления решают важные инфраструктурные проблемы, такие как ограничение пропускной способности, чрезмерная задержка и перегруженность сети, но у пограничных вычислений есть несколько потенциальных дополнительных преимуществ, которые могут сделать этот подход привлекательным в других контекстах.
автономность. Пограничные вычисления полезны в ситуациях, когда связь ненадежна или пропускная способность ограничена из-за особенностей окружающей среды. В качестве примера можно привести нефтяные вышки, морские суда, удаленные фермы или другие удаленные места, например тропические леса или пустыни. Пограничные вычисления выполняют вычислительную работу на месте - иногда на самом пограничном устройстве - например, датчики качества воды на водоочистителях в отдаленных деревнях, и сохраняют данные для передачи в центральный пункт только при наличии соединения. Благодаря локальной обработке данных объем пересылаемых данных может быть значительно сокращен, что требует гораздо меньшей пропускной способности или времени подключения, чем могло бы потребоваться в противном случае.
Суверенитет данных. Перемещение больших объемов данных - это не только техническая проблема. Перемещение данных через национальные и региональные границы может создать дополнительные проблемы, связанные с безопасностью данных, конфиденциальностью и другими юридическими вопросами. Пограничные вычисления можно использовать для приближения данных к их источнику и в рамках существующих законов о суверенитете данных, таких как GDPR ЕС, который определяет порядок хранения, обработки и раскрытия данных. Это позволяет обрабатывать необработанные данные на месте, скрывая или защищая конфиденциальные данные перед отправкой в облако или крупные центры обработки данных, которые могут находиться в других юрисдикциях.