Что такое периферийные вычисления?
Периферийные вычисления – это процесс, нацеленный на сближение хранилища данных и вычислительных возможностей с устройствами, производящими информацию, и пользователями, которые ее потребляют. Традиционно приложения передавали данные на обработку из умных устройств, таких как сенсоры и смартфоны, в главный центр обработки данных. Однако беспрецедентная сложность и масштаб данных превзошли сетевые возможности. Путем перемещения обрабатывающих мощностей ближе к пользователям и устройствам системы периферийных вычислений позволяют значительно повысить производительность приложений, сократить требования к пропускной способности и быстрее получать аналитические данные в режиме реального времени.
Почему важны периферийные вычисления?
Периферийные вычисления становятся все более популярными, поскольку они позволяют предприятиям более эффективно собирать и анализировать необработанные данные. Сейчас организации больше, чем когда-либо, нуждаются в мгновенном доступе к своим данным для принятия осознанных решений в отношении операционной эффективности и бизнес-функций. При правильном использовании периферийные вычисления могут помочь организациям улучшить безопасность и повысить производительность, автоматизировать процессы и оптимизировать взаимодействие с пользователем.
Ниже приведены некоторые преимущества периферийных вычислений.
Снижение задержки и повышение скорости
Во многих отраслях технологии требуют практически мгновенной передачи данных. Возьмем в качестве примера часть роботизированного оборудования на заводе. Если из-за инцидента на производстве роботу небезопасно продолжать работу, он должен получить эту информацию как можно скорее, чтобы вовремя отключиться.
Укрепление безопасности данных
При использовании периферийных вычислений большая часть данных обрабатывается и хранится локально. Любая информация, которую необходимо отправить обратно в центр обработки данных, может быть зашифрована перед передачей. Предприятия также используют периферийные вычисления для соблюдения законов о суверенитете данных, таких как Общий регламент по защите данных (GDPR), храня любые конфиденциальные данные вблизи источника.
Повышение производительности
Предприятия повышают производительность операций и сотрудников, быстрее реагируя на информацию. Анализируя данные, собранные в источнике, организации могут улучшить малоэффективные области своих объектов, инфраструктуры или оборудования. Периферийные вычисления можно объединить с инструментами искусственного интеллекта и машинного обучения для получения бизнес-аналитики и рекомендаций, позволяющих сотрудникам и предприятиям повысить производительность.
Удаленный сбор данных
Сложно собирать данные из мест с ненадежным подключением и пропускной способностью. Посредством помещения возможностей вычислений и хранения данных на периферии сети предприятия могут собирать и передавать данные с удаленных нефтяных месторождений, промышленных зон и морских судов.
Сокращение затрат
Отправка больших объемов данных из источника в главные центры обработки данных связана со значительными расходами, поскольку требует большой пропускной способности. Модель периферийных вычислений позволяет уменьшить объем данных, отправляемых с сайтов в центры обработки данных, ввиду того, что конечные пользователи отправляют только важные данные. В зависимости от количества данных, которые отправляет и обрабатывает ваша компания, это может значительно сократить эксплуатационные расходы.
Надежная производительность
Периферийные вычисления зачастую используются в удаленных местах, в которых отсутствует стабильное подключение к Интернету. Посредством создания периферийной вычислительной среды предприятия обеспечивают надежную обработку, анализ и хранение данных. Это значительно снижает вероятность операционных простоев, вызванных нарушением работы сети или сбоями подключения.
В каких отраслях используются периферийные вычисления?
Благодаря высокой скорости и низкой задержке передачи данных в сочетании с относительной простотой установки периферийных устройств периферийные вычисления начали широко использоваться в различных отраслях. Ниже приведено несколько примеров.
Обрабатывающая промышленность
Стремительный рост числа устройств Интернета вещей (IoT), таких как датчики и шлюзы, способствует преобладанию в производственной отрасли периферийных вычислительных систем. Промышленные компании используют периферийные вычислительные решения для автоматизации, сбора данных на месте, повышения эффективности производства и обеспечения оперативной связи между компьютерами. Подробнее о периферийных вычислениях в обрабатывающей промышленности >>
Автономные транспортные средства
Автономные транспортные средства, такие как беспилотные автомобили, оснащены несколькими датчиками IoT, собирающими большие объемы данных каждую секунду. Для мгновенного реагирования им требуется обработка данных в режиме реального времени, а для оперативного принятия решений они не могут полагаться на удаленные серверы.
Кроме того, автономные транспортные средства взаимодействуют более эффективно, если сначала связываются друг с другом, а не отправляют данные о погодных условиях, дорожном движении, авариях или объездах на удаленный сервер. Периферийные вычисления являются критически важной технологией для обеспечения их безопасности и способности точно оценивать дорожные условия.
Энергетика
Энергетические компании используют периферийные вычисления для сбора и хранения данных о нефтяных вышках, газовых месторождениях, ветряных турбинах и солнечных электростанциях. Операторы буровых установок обычно используют периферийные технологии искусственного интеллекта для обнаружения опасностей и оптимизации и проверки трубопроводов. Периферийные вычисления помогают отрасли повысить операционную эффективность, обеспечить безопасность сотрудников и прогнозировать будущие потребности в техническом обслуживании. Подробнее о периферийных вычислениях в энергетической отрасли >>
Здравоохранение
Периферийные устройства помогают отслеживать жизненно важные функции пациентов, например температуру тела и уровень сахара в крови. С помощью периферийных вычислений в секторе здравоохранения локально хранят данные пациентов и улучшают защиту конфиденциальности. Медицинские учреждения также сокращают объем данных, отправляемых в центральные местоположения, и снижают риск потери данных.
Как работают периферийные вычисления?
Принцип работы периферийных вычислений заключается в приближении возможностей вычислений и хранения к производителям и потребителям данных. Периферийные развертывания различаются для разных примеров использования, однако их можно разделить на две большие категории.
Приложения восходящего потока
Приложения восходящего потока сначала собирают данные из умных датчиков и других устройств, а затем передают их в ЦОД для дальнейшей обработки. Собранные данные можно разделить на три основные категории:
- избыточные или неактуальные данные, например данные о комнатной температуре, которые датчик измеряет каждые 5 минут;
- полезные данные, требующие долговременного хранения, например сведения о средней температуре, полученные за несколько часов;
- полезные данные с краткосрочными последствиями, такие как температурные значения в помещении, ниже которых должен включаться обогреватель.
Периферийные вычисления в сценариях использования приложений восходящего потока ориентируются на проведение различия между этими тремя типами источников данных, а затем – только на передачу критически важной информации в центр обработки данных. Стратегии периферийных вычислений включают приведенные ниже примеры.
Локальные центры обработки данных
Компании размещают хранилища, серверы и другие периферийные устройства рядом с источником данных. Например, энергетическая компания может установить несколько серверных стоек и удаленную локальную сеть LAN внутри ветряной турбины для сбора и обработки генерируемых ею данных.
Вычислительные мощности в устройствах Интернета вещей (IoT)
Компания использует датчики с достаточной вычислительной мощностью для обработки данных перед передачей с помощью предопределенных правил фильтрации.
Региональные периферийные серверы
Компания использует облачные сервисы для обработки данных с нескольких разных датчиков в одном регионе. Поставщики облачных технологий могут локализовать облачные сервисы, чтобы вычисления выполнялись на периферийных серверах, расположенных в нужном регионе компании.
Приложения нисходящего потока
Приложения нисходящего потока доставляют данные конечным пользователям. В качестве примеров можно назвать потоковую передачу видео в режиме реального времени в индустрии медиа и развлечений, онлайн-игры или видеопотоки виртуальной реальности. Периферийные вычисления в сценариях использования приложений нисходящего потока ориентируются на уменьшение задержки сети, чтобы пользователи могли переживать события в режиме реального времени. Ниже приведены несколько примеров периферийных вычислений нисходящего потока.
Кэширование
Компания настраивает сеть доставки контента (CDN), которая кэширует контент на периферийных серверах, расположенных географически ближе к пользователям, что позволяет им намного быстрее достичь их компьютеров. Подробнее о CDN >>
Облачные периферийные сервисы
Вы можете использовать сервис облачных вычислений для запуска чувствительных к задержкам фрагментам приложений в географических регионах, близких к конечным пользователям и ресурсам.
Мобильные периферийные вычисления
Компания использует периферийную мобильную вычислительную инфраструктуру, такую как сеть 5G и мобильные облачные вычислительные сервисы на основе 5G, для разработки, развертывания и масштабирования приложений со сверхнизкой задержкой.
В чем разница между периферийными и облачными вычислениями?
Периферийные вычисления выполняют рабочие нагрузки на периферии, то есть ближе к устройствам и конечным пользователям. С другой стороны, облачные вычисления – это широкий термин, который охватывает выполнение всех типов рабочих нагрузок в центре обработки данных поставщика облачных услуг.
Однако важно отметить, что поставщики облачных услуг также предоставляют периферийные вычислительные сервисы. К примеру, периферийные сервисы AWS позволяют обрабатывать, анализировать и хранить данные рядом с вашими адресами для развертывания API и инструментов в местоположениях за пределами центров обработки данных AWS.
Каковы примеры использования периферийных вычислений в AWS?
Большое количество ведущих предприятий используют периферийные вычислительные инструменты AWS. Ниже мы приводим три самых ярких примера.
Volkswagen Group
Volkswagen, один из ведущих мировых автомобильных концернов, использует AWS IoT, машинное обучение и периферийные сервисы для поддержки своего промышленного облака. Компания может объединять данные с более чем 120 производственных предприятий для улучшения эффективности и увеличения времени безотказной работы заводов, обеспечения большей гибкости производства и повышения качества автомобилей. Узнайте, как Volkswagen использует AWS >>
Hulu
Платформа для потоковой передачи Hulu использует периферийные сетевые сервисы AWS, чтобы предоставить своим клиентам возможность наслаждаться первоклассным контентом и улучшенным пользовательским интерфейсом даже в периоды высокого трафика. Hulu использует сервисы AWS для обеспечения масштабируемой, гибкой и экономически эффективной инфраструктуры. Узнайте, как Hulu использует AWS >>
Riot Games
Riot Games разрабатывает, издает и поддерживает игры, максимально ориентированные на игроков, включая League of Legends, одну из самых популярных компьютерных игр в мире. Глобальным запуском VALORANT, командной тактической игры-шутер, в 2020 году компания Riot стремилась свести к минимуму так называемое преимущество атакующего, вызванное задержками, и обеспечить конкурентоспособность. Компания Riot получила возможность быстро развертывать игровые серверы и сократила задержку на 10-20 мс благодаря AWS Outposts. Это свело к минимуму так называемое преимущество атакующего и обеспечило равные возможности для всех игроков. Узнайте, как Riot Games использует AWS >>
Как AWS может помочь вам удовлетворить ваши требования к периферийным вычислениям?
AWS для периферийных устройств переносит самое мощное и надежное в мире облако ближе к вашим адресам и конечным пользователям. AWS – единственный поставщик, который делает инфраструктуру, сервисы, API и инструменты, предлагаемые в облаке в виде полностью управляемого сервиса, доступными практически для любого локального центра обработки данных, колокационного центра или периферийного объекта.
Воспользуйтесь преимуществами управляемого оборудования, развернутого за пределами центров обработки данных AWS, чтобы расширить возможности безопасных периферийных вычислений в городских агломерациях, сетях 5G, локальных, отключенных от сети или удаленных расположениях. Вы можете использовать возможности, специально разработанные для конкретных примеров использования периферийных вычислений, и выбирать из более чем 200 интегрированных сервисов для устройств, чтобы быстро и легко развертывать периферийные приложения на миллиардах устройств.
Ниже представлены способы, которыми AWS может помочь с периферийными вычислениями.
- AWS Outposts делает инфраструктуру и сервисы AWS доступными практически где угодно и предоставляет единообразную гибридную среду
- Шлюз хранилища AWS предоставляет локальный доступ к практически неограниченному облачному хранилищу
- Семейство устройств AWS Snow выполняют операции в простых средах, не претендующих на статус центра обработки данных, и при отсутствии стабильного подключения к сети
- Менеджер периферии Amazon SageMaker оптимизирует, защищает, отслеживает и обслуживает модели машинного обучения на большом количестве периферийных устройств
Начните работу с периферийными вычислениями в AWS, создав бесплатный аккаунт AWS уже сегодня!
Периферийные вычисления AWS: дальнейшие шаги
Получите мгновенный доступ к уровню бесплатного пользования AWS.
