Con cada vez más datos que llegan a las organizaciones desde todas las direcciones, muchas de ellas están recurriendo a la computación de borde para ayudar a clasificar las cantidades masivas de datos que se recogen sobre el terreno para reducir drásticamente la cantidad que debe transmitirse a la nube o a un centro de datos para su procesamiento. También puede realizar una serie de funciones en tiempo real, para que las operaciones sean más seguras y eficientes.
Computación de borde o "edge compute" (los dos términos se utilizan indistintamente) puede definirse, de forma muy sencilla, como el procesamiento de datos que tiene lugar en el "borde" de la red, es decir, en estrecha proximidad física a las máquinas y procesos que los dispositivos de IoT están supervisando o controlando.
Los tres principales factores que impulsan la implantación de Edge Computing
La computación de borde es un concepto poderoso que está empezando a dar sus primeros pasos. Es posible que muchas organizaciones ni siquiera sepan que necesitan el edge computing. Simplemente quieren resolver retos, y tanto si están familiarizados con el concepto como si no, el edge computing es la respuesta. Hablemos de tres de los factores clave.
#1: Gestión de datos que no necesita ver
El primer impulsor es la gestión de las implementaciones de IoT en las que se recoge un gran volumen de datos en el borde. Puede que el ancho de banda disponible para transmitir todos esos datos sea limitado, o que la empresa quiera utilizar su ancho de banda con moderación debido a problemas de costes o a los límites de uso de los planes de datos celulares. Y muchos de esos datos pueden ser ignorados.
En promedio, la mayoría de los datos de monitoreo tienden a ser datos estándar de "latidos", que es información que básicamente dice "estoy en funcionamiento". Los dispositivos de borde suelen enviar el mismo mensaje cada vez que están programados para despertarse e informar. Un dispositivo de computación de borde puede distinguir automáticamente entre los datos invariables del latido del corazón y los datos atípicos que exigen atención, utilizando un puñado de controles y equilibrios. Así puede minimizar el volumen de datos que requieren una conexión celular. Si se necesitan más detalles, se puede solicitar fácilmente el estado. En caso contrario, los datos del latido no se transmiten.
#2: Automatización de procesos
Con una solución de computación de borde, un dispositivo de borde inteligente puede tomar una decisión y actuar. Por ejemplo, en un despliegue en el que un dispositivo de borde supervisa un depósito de agua que se llena constantemente con una bomba, el dispositivo puede determinar si el depósito está lleno y la bomba funciona correctamente. Cuando el agua llega a un determinado nivel, el dispositivo de borde puede apagar la bomba e informar del nivel.
Las entradas locales de información, ya sea una o 100, proporcionan la inteligencia necesaria para determinar la acción que debe llevarse a cabo. Esas entradas pueden ser cosas como el nivel del tanque, la temperatura o las lecturas de voltaje que indican que la batería se está agotando, en cuyo caso el dispositivo de borde podría encender un generador para mantener la energía hasta que se sustituya la batería. Los dispositivos inteligentes en el borde de la red tienen la capacidad de lanzar procesos y encender y apagar otros dispositivos. Cabe señalar aquí que los interruptores, los relés y los actuadores son mecanismos diferentes que sirven todos para el mismo propósito básico en el entorno del borde.
Por lo general, hay alguna capacidad de anulación disponible en un centro de mando remoto. Pero lo ideal es que el dispositivo sea capaz de actuar sin necesidad de que un sistema remoto envíe una orden. Eso es lo bueno de la computación de borde: el personal puede continuar con sus tareas importantes, y nadie tiene que subirse a un vehículo de servicio para ir a un sitio remoto. Simplemente se ocupa de sí mismo.
#3: Ganar visibilidad en la periferia
El tercer impulsor es la necesidad de obtener visibilidad del estado de los dispositivos y procesos, y de los eventos importantes en toda la red. Ya sea que tenga dispositivos de borde que monitoreen las condiciones de las heladas, las condiciones del suelo, los patrones climáticos u otros datos importantes, los administradores de sistemas necesitarán información de un vistazo sobre esas condiciones, y notificaciones críticas que requieran intervención.
Hay muchos ejemplos, pero uno de nuestros favoritos es
Wake, Inc.una empresa que proporciona sensores para el curado del hormigón en proyectos de construcción pesada. Utilizando
Digi ConnectSensor+ y
Digi Remote Manager®Wake ofrece una solución completa de supervisión que notifica a los directores de proyecto cualquier problema crítico, a través de cientos o miles de vertidos de hormigón. Si el hormigón necesita una corrección de la temperatura, los equipos pueden recibir notificaciones y aplicar rápidamente estrategias de calentamiento o enfriamiento para garantizar que el hormigón se cure correctamente y cumpla las especificaciones.
Computación de borde e instalaciones remotas
Como hemos indicado, la gestión de instalaciones que se extienden por amplias zonas, como un campo petrolífero, un parque solar o eólico o una gran obra de construcción, requiere consideraciones especiales. Sería costoso y casi imposible que el personal inspeccionara cada instalación para asegurarse de que los procesos y los equipos funcionan correctamente en todo momento. La computación de borde es una capacidad clave para hacer que estos grandes despliegues de IoT sean rentables.
También hay algunos casos de uso verdaderamente críticos en los que la maquinaria o los equipos pueden sufrir graves daños, o provocar desastres medioambientales, sin la intervención inmediata que permite la capacidad de respuesta casi en tiempo real de la computación de borde.
Por ejemplo, un sensor de humedad conectado a un dispositivo de borde puede poner en marcha rápidamente un proceso de corte de energía para proteger los equipos eléctricos en un lugar susceptible de inundación. Otro ejemplo es el de las compañías eléctricas que operan en zonas propensas a los incendios forestales. Las empresas de servicios públicos están implementando soluciones de computación de borde para apagar los transformadores con el fin de reducir el riesgo de incendio. En casos como éste, el gasto relativamente modesto que supone la implantación de una solución de edge computing se ve fácilmente compensado por la posible pérdida de equipos y la consiguiente interrupción de la actividad.
Aplicaciones y casos de uso de Edge Compute
Las aplicaciones de la computación de borde son enormes, especialmente en el
industrial IoT (IIoT), donde los despliegues pueden ser grandes, desplegados en amplias superficies y expuestos a condiciones variables que pueden requerir medidas.
Hemos mencionado algunos casos de uso. Echemos un vistazo a algunas aplicaciones comunes de la computación de borde en los sectores industriales.
Petróleo y gas
En un entorno de petróleo y gas, un dispositivo con edge computing puede controlar los umbrales, la presión en línea, la temperatura y los caudales. El objetivo es detectar o, con suerte, prevenir las fugas de petróleo o gas. Las fugas son un gran problema en esta industria, tanto por razones de seguridad como medioambientales, así como por posibles multas y costes de reparación. Por ejemplo, si un dispositivo de computación de borde conectado a un contador de gas detecta un caudal superior al normal, puede cerrar automáticamente la línea de gas y posiblemente evitar una explosión, más rápido de lo que el personal podría responder a las alertas.
Riego y mantenimiento del paisaje
En un sistema de riego de jardines, se puede utilizar la inteligencia de edge computing para comprobar automáticamente un pluviómetro o un sensor de humedad del suelo antes de encender los aspersores. Un dispositivo Edge podría incluso estar conectado al Servicio Meteorológico Nacional, de modo que si hay un 70% de posibilidades de lluvia en un día determinado, o si hace demasiado frío y hay peligro de congelación, el dispositivo Edge podría apagar los aspersores. Las empresas que fabrican sistemas de riego comerciales y servicios de gestión de céspedes comerciales están añadiendo ahora funciones de control de la temperatura y la humedad, especialmente en aplicaciones de alto consumo de agua como los campos de golf y en las zonas de sequía crónica del suroeste de Estados Unidos.
Automatización de edificios
La computación de borde se utiliza en muchas aplicaciones de automatización de edificios, como los ascensores y los sistemas de climatización. Los ascensores cuentan con dispositivos de edge computing para recalibrar y ajustar las cargas más pesadas cuando hay más personas en una cabina. El edge computing también tiene un papel en
mantenimiento predictivoEn este caso, puede generar un ticket de mantenimiento automáticamente si se detectan problemas potenciales, como un motor que funciona con una impedancia elevada, lo que podría indicar que el motor está empezando a desgastarse.
Muchos edificios de oficinas utilizan la computación de borde en los sistemas de climatización para gestionar la calefacción y la refrigeración en función de la presencia o no de personas en el edificio. También tienen
controles de iluminación inteligentes con sensores para ajustar los niveles de iluminación e incluso abrir o cerrar las persianas de las ventanas para aprovechar la luz natural o reducir la ganancia térmica en verano. Aunque estos sistemas pueden gestionarse a distancia, es más cómodo y eficiente si pueden gestionarse directamente en el borde, sin intervención humana.
Este tipo de sistemas de computación de borde pueden suponer un importante ahorro de costes para los propietarios de los edificios. Los sistemas de automatización de edificios con capacidades de Edge Computing son también un gran ejemplo de "
tecnología verde.” Pueden permitir las mejores prácticas de eficiencia energética que ayudan a los propietarios de edificios a ganar
Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental (LEED) certificación para sus propiedades. La certificación LEED, a su vez, puede ser un diferenciador competitivo a la hora de comercializar con posibles inquilinos que quieran promover su conciencia medioambiental.
Parques eólicos y solares
Hoy en día, muchos
tecnología verde aplicaciones como la eólica, la solar, la hidroeléctrica e incluso los sistemas de basura y reciclaje están habilitados en IoT. Los sensores, las radios y las pasarelas recogen y transmiten datos sobre diversas condiciones y pueden poner en marcha procesos. Por ejemplo, pueden incluir el ajuste de los ángulos de los paneles solares o el apagado de las turbinas eólicas cuando están en riesgo debido a condiciones de viento extremas.
Fabricación
La computación de borde se ve a menudo en las líneas de montaje de fabricación, donde cada robot o máquina tiene su propia inteligencia artificial (IA) y se ejecuta por sí mismo, y luego envía los datos a un servidor de grabación. La computación de borde puede detectar si alguna condición no cumple con las especificaciones, o si es necesario tomar alguna medida para que la maquinaria siga funcionando sin problemas y con seguridad.
Últimamente, oímos hablar mucho más de
IA, aprendizaje automático y visión artificial sistemas que se implementan junto con la computación de borde. Cuando se utiliza una solución de edge computing para supervisar un conjunto de niveles o umbrales, el aprendizaje automático permite perfeccionarlos y ajustarlos con el tiempo. Esta combinación de edge computing y machine learning puede mejorar significativamente la calidad y la consistencia en la fabricación.
Soluciones Digi para Edge Computing
Digi apoya sus necesidades de computación de borde en todo el panorama industrial con soluciones celulares completas como
Digi IX20 y
Digi WR31que integran la supervisión y gestión de dispositivos remotos con Digi Remote Manager®, el centro de mando de su red distribuida.
Digi Connect® Sensor+ es una de nuestras principales soluciones con capacidades de computación de borde. Connect Sensor+ puede tomar lecturas periódicas de los sensores y tiene la capacidad de actuar, por ejemplo, accionando un interruptor para cerrar una línea o conducto de aceite o gas si se alcanza un nivel de umbral predefinido.
El Digi Connect Sensor+ se elige a menudo para entornos de borde porque dispone de funciones de alerta y activación, al igual que todos los routers celulares Digi de la serie IX (industrial). Muchos clientes eligen los routers IX específicamente porque son de grado industrial y capaces de soportar las temperaturas extremas y las condiciones de humedad que se encuentran en tantos entornos industriales exteriores.
Y si está diseñando y construyendo productos en IoT , Digi también lo tiene cubierto con un conjunto completo de soluciones integradas.
Digi XBee® dispositivos, como el
Digi XBee 3 módems celulares LTE-M/NB-IoT, y Cat-Mintegran MicroPython y pueden programarse para realizar diversas funciones en el borde. Estos dispositivos pueden tener la capacidad de despertarse a intervalos regulares y tomar lecturas, o pedir al sensor que proporcione algún valor de datos específico, y luego entrar en modo de reposo.
Digi XBee Módulos RFconectado a
Las pasarelas de Digi IoT también puede iniciar una acción similar. Además, los dispositivos Digi tienen la capacidad de realizar edge computing utilizando Amazon Greengrass en el
Módulos de sistema ConnectCore® de Digi.
Más información y contacto con nosotros
La computación de borde se está expandiendo en más industrias y más verticales de la industria cada día. Para saber más sobre lo que el edge computing puede ofrecer a su sector, consulte nuestra
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