Что собой представляют пограничные вычисления?

Более эффективная работа. Пограничные вычисления помогают оптимизировать повседневную работу компаний за счет быстрой обработки больших объемов данных локально, на месте сбора данных. Это эффективнее, чем отправлять все собранные данные в централизованное облако или в главный центр обработки данных, находящийся в другом часовом поясе, поскольку при этом неизбежны значительные задержки в сети и проблемы с производительностью.

Ускоренное реагирование. Пограничные вычисления исключают централизованное облако и центры обработки данных, чтобы компании могли быстрее и надежнее обрабатывать больше данных в реальном времени или почти в реальном времени. Подумайте, какие проблемы, связанные с задержками при передаче данных, узкими местами в сети и снижением качества данных могут возникнуть при попытке отправить информацию в центральный офис с тысяч датчиков, камер и других интеллектуальных устройств одновременно. Благодаря применению пограничных вычислений устройства, находящиеся на периметре сети или рядом с ним, могут мгновенно оповещать основной персонал и системы о механических повреждениях, угрозах безопасности и о других критических инцидентах, чтобы можно было быстро отреагировать на них.

Повышение производительности сотрудников. Пограничные вычисления позволяют организациям быстрее доставлять данные, нужные сотрудникам для выполнения работы с наибольшей эффективностью. Кроме того, на интеллектуальных рабочих местах, где используется автоматизация и прогнозное обслуживание, пограничные вычисления обеспечивают бесперебойную работу оборудования, устраняя легко предотвращаемые ошибки.

Повышенная безопасность на рабочем месте. В рабочей среде, где неисправности оборудования или изменения условий работы могут привести к травмам или еще более серьезным последствиям, датчики Интернета вещей и пограничные вычисления помогут обеспечить безопасность персонала. Например, на морских нефтедобывающих платформах, нефтепроводах и других отдаленных промышленных объектах можно проводить прогнозное обслуживание и анализ данных в реальном времени непосредственно у оборудования или рядом с ним: это поможет повысить уровень безопасности работников и снизить воздействие на окружающую среду.

Функциональность в удаленном расположении. Пограничные вычисления упрощают использование данных, сбор которых производится на удаленных объектах, где подключение к Интернету работает не всегда или ограничена пропускная способность сетей (например, на борту рыболовецкого траулера в Беринговом море или на винограднике в сельской местности в Италии). Датчики могут постоянно отслеживать операционные данные, такие как качество воды или почвы, и реагировать при необходимости. При восстановлении подключения к Интернету можно передать релевантные данные в главный центр обработки данных для обработки и анализа.

Повышенная безопасность. Предприятия подвергаются высокому риску при добавлении в свою сеть тысяч датчиков и устройств, подключенных к Интернету. Пограничные вычисления помогают снизить этот риск, поскольку они дают возможность предприятиям обрабатывать данные локально и хранить их автономно. При этом снижается объем данных, передаваемых по сети, а предприятия становятся менее уязвимыми к угрозам безопасности.

Суверенитет данных. При сборе, обработке, хранении и ином использовании данных клиентов организации должны соблюдать регламенты конфиденциальности данных, действующие в регионе, где осуществляется сбор или хранение данных, — например, Общий регламент по защите данных (GDPR) Евросоюза. Если данные, перемещаясь в облако или в главный центр обработки данных, пересекают государственные границы, соблюдать правила суверенитета данных может быть непросто. Если применять пограничные вычисления, чтобы обрабатывать и хранить данные рядом с местом их сбора, выполнение таких требований упрощается.

Снижение затрат на ИТ. Используя пограничные вычисления, компании могут оптимизировать расходы на ИТ, обрабатывая данные локально, а не в облаке. При этом не только снижаются затраты на облачную обработку и хранение данных, но также и удешевляется передача данных, поскольку передаются только те данные, которые невозможно обработать прямо на месте их получения или рядом с ним.

Пограничные устройства — это интеллектуальные камеры, термометры, роботы, дроны, датчики вибрации и прочие устройства Интернета вещей. Некоторые устройства оснащены встроенными вычислительными ресурсами, памятью и системами хранения данных, но не все.

Процессоры — это ЦП, ГП и связанная с ними память в пограничных вычислительных системах. Например, чем выше мощность ЦП у такой системы, тем быстрее она может выполнять задачи, и тем больше нагрузок она может поддерживать.

Кластеры и серверы — это группы серверов, обрабатывающие данные в пограничном расположении, например, в производственных цехах или на коммерческих рыбных промыслах. Пограничные кластеры и серверы часто используются для запуска корпоративных приложений, корпоративных рабочих нагрузок и общих служб организации.

Шлюзы — это пограничные кластеры и серверы, выполняющие основные сетевые функции: они поддерживают беспроводные подключения, обеспечивают защиту с помощью брандмауэров, а также обрабатывают и передают данные пограничных устройств.

Маршрутизаторы — это пограничные устройства, которые подключают сети. Например, маршрутизатор на периметре может использоваться для подключения локальной сети предприятия к глобальной сети или к Интернету.

Коммутаторы, также называемые узлами доступа, подключают несколько устройств для образования сети.

Узлы — это общий термин, описывающий пограничные устройства, серверы и шлюзы, поддерживающие пограничные вычисления.

Без вентиляторов и вентиляции. Надежность имеет первостепенное значение, особенно в отраслях, где неисправности оборудования могут привести к остановке производства и к опасности для работников. Поэтому пограничное оборудование должно быть надежно изолировано от пыли, грязи, влаги и других веществ, способных нарушить его работу.

Устойчивость к воздействию температуры. Пограничное оборудование часто размещается вне помещений в местах с морозным, жарким или влажным климатом. Иногда такое оборудование и вовсе находится под водой. Во многих случаях устройства должны выдерживать как крайне низкую, так и крайне высокую температуру.

Устойчивость к внезапным движениям. Оборудование должны выдерживать вибрацию и удары, вызванные оборудованием или природными факторами. Важно создавать такие компоненты без использования вентиляторов, кабелей и других внутренних деталей, которые могут легко разболтаться или сломаться.

Компактность. Это важнейшая характеристика компьютеров для пограничных вычислений. Такие компьютеры приходится размещать в ограниченном пространстве. Например, интеллектуальные камеры устанавливают на стенах, на полках и на потолках, а интеллектуальные термометры — внутри транспортных коробок.

Высокая емкость хранилища. Пограничным компьютерам, собирающим огромные объемы данных с пограничных устройств, может требоваться хранилище данных большого объема. Компьютеры должны иметь возможность быстро обращаться к данным и быстро перемещать большие объемы данных.

Совместимость с новым и устаревшим оборудованием. Пограничные компьютеры, особенно если они работают в производственной или фабричной среде, обычно оснащены широким набором портов ввода-вывода, включая USB, последовательные порты, Ethernet и порты общего назначения. Это дает возможность подключать как новое, так и устаревшее оборудование, устройства, датчики и сигнальные системы.

Встроенная поддержка разных типов подключений. Пограничные компьютеры обычно поддерживают как проводные, так и беспроводные подключения. Если беспроводное подключение к Интернету недоступно на удаленном коммерческом объекте, например на ферме или на корабле, компьютер все равно сможет подключиться к Интернету для передачи данных.

Поддержка нескольких источников электропитания. Пограничные компьютеры часто поддерживают несколько вариантов электропитания, чтобы можно было использовать самые разные источники электричества, доступные в удаленных расположениях. Также требуются функции защиты от бросков напряжения в сети и от перегрузки по напряжению, чтобы предотвратить повреждения устройств, вызванные неполадками электропитания.

Защита от кибератак. Администраторы зачастую не могут управлять пограничными устройствами настолько же эффективно, как устройствами в локальной и облачной среде, поэтому пограничные устройства более уязвимы для злоумышленников. Чтобы защитить такие устройства от вредоносных программ и других кибератак, пограничные устройства должны быть оснащены средствами безопасности, такими как брандмауэры и сетевые системы обнаружения вторжения.

Устойчивость к незаконным изменениям. Пограничные вычислительные устройства зачастую используются в отдаленных местах, где невозможно постоянно наблюдать за ними, поэтому они должны быть надежно защищены от кражи, вандализма и несанкционированного физического доступа.