Edge Compute: El lado bueno de su nube IoT

Con la creciente demanda de funciones de computación de borde para gestionar el gran volumen de datos producidos por las aplicaciones instaladas en IoT llegan preguntas y una cierta confusión. Existen múltiples formas de diseñar la computación de borde; ¿cuál es la adecuada para su aplicación y cómo puede asegurarse de abordar todas las consideraciones a lo largo del camino hacia el despliegue?

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Webinar grabado

10 de septiembre de 2020 | Duración: 50:23

Con la creciente demanda de funciones de computación de borde para gestionar el gran volumen de datos producidos por las aplicaciones instaladas en IoT llegan preguntas y una cierta confusión. Existen múltiples formas de diseñar la computación de borde; ¿cuál es la adecuada para su aplicación y cómo puede asegurarse de abordar todas las consideraciones a lo largo del camino hacia el despliegue?

En esta grabación del seminario web, impartida por dos expertos en conocimientos de Digi Wireless Design Services, se describen los escenarios en los que la computación de borde tiene sentido operativo, así como las etapas de la arquitectura de computación de borde, las consideraciones clave que debe evaluar en función de su tipo de aplicación y los enfoques de la computación de borde que pueden mejorar drásticamente la eficiencia y garantizar que pueda responder a eventos críticos.

Preguntas y respuestas del seminario web de seguimiento

Gracias de nuevo por asistir a nuestra sesión sobre edge computing con expertos de Digi Wireless Design Services (WDS). Aquí están las preguntas que siguieron a la presentación y sus respuestas. Si tiene más preguntas, no dude en ponerse en contacto con nosotros.

¿Hay algún plan para combinar la potencia de cálculo de Python del XBee 3 con la plataforma de 900 MHz? Me encuentro en la situación de necesitar la potencia de cálculo de la nueva serie XBee 3 pero con la penetración de señal de la serie 900 MHz.

Sí. La versión de 900 MHz del Digi XBee® 3 está en la hoja de ruta para un futuro lanzamiento.

Utilizamos el módem Digi XBee 3 LTE Cat-1 con el protocolo AWS IoT Core over MQTT. Mi pregunta es cómo determinar el intervalo Keep Alive adecuado para que podamos mantener la conexión celular sin quemar demasiados datos.

El rango válido para Keep Alive es de 30-1200 segundos con un valor por defecto de 1200. Utilizar el valor máximo de 1200 minimizaría el número de pings y mantendría la cantidad de uso de datos al mínimo. ¿Su dispositivo envía datos periódicamente? Si es así, puedes configurar Keep Alive a un valor ligeramente superior a ese periodo para eliminar efectivamente los Keep Alive. Si ese periodo es superior a 1,5 * 1200 = 1800 segundos, entonces debes considerar algo intermedio. El broker terminará la conexión a 1,5 veces el Keep Alive si no se recibe un ping o una publicación.

Hay un equilibrio entre el número de pings necesarios para mantener la conexión y el uso de datos que puedes tolerar. Me gustaría conocer tu experiencia hasta ahora.

Utilizo una pasarela para recoger datos de sensores remotos mediante XBee Industrial Gateway. Puedo utilizar un dispositivo de almacenamiento conectado a la red con él para almacenar datos localmente?

Deberías poder hacerlo, pero esto probablemente requerirá alguna programación personalizada para que puedas mover los datos al dispositivo de almacenamiento. Y, por supuesto, Digi WDS puede proporcionar el soporte de desarrollo que necesita para esos escenarios personalizados. En aplicaciones más sencillas, una radio celular XBee 3 (LTE Cat-1 o Cat-M/NB-IoT) puede servir como pasarela para sensores locales y radios Zigbee/DigiMesh. Las funciones de la pasarela pueden implementarse en MicroPython. La selección del protocolo de red suele depender de las necesidades de la aplicación. Tenemos mucha experiencia en el desarrollo de estas soluciones y estaremos encantados de discutirlo con usted.

¿Alguna sugerencia para un POC sencillo que utilice WVA para capturar los mensajes clave de los equipos agrícolas... tractores, cosechadoras, etc.?

Esto parece una pregunta de Digi Sales. Suponiendo que el conector es compatible (un simple cable puede resolver esto de otra manera), yo asumiría que el WVA utilizado junto con la aplicación de demostración de Android (o una versión personalizada) debe ser aceptable para proporcionar un monitor de bus. Hay otros dongles de hardware COTS disponibles comercialmente y paquetes de software que están hechos específicamente para este tipo de monitorización del bus. Yo mismo tengo varios.

¿Puede compartir la información de contacto para llegar al directorio del equipo de servicios de diseño?

Aquí tiene un enlace para ponerse en contacto con nosotros: www.digi.com/contactWDS

¿Qué tipo de solución de computación de borde está empezando a ver más en el último año o dos?

Hemos observado constantemente necesidades de pasarelas más capaces. El aprendizaje automático (ML) también se está convirtiendo en una petición mucho más común de nuestros clientes. Hemos estado utilizando más el SOM y el SBC Digi ConnectCore® 8X debido a las capacidades informáticas mejoradas con respecto a las versiones i.MX6.

Para aplicaciones más sencillas, hay microcontroladores nuevos/pequeños/baratos que salen al mercado con soporte integrado para aplicaciones de IA/ML. Éstos pueden servir como "puertas de enlace inteligentes" si se combinan con las radios adecuadas. Digi WDS desarrolla pasarelas personalizadas como éstas, en función de cada caso.

Ha mencionado los gemelos digitales. ¿Puede explicar mejor este concepto?

El concepto existe desde hace tiempo, pero con un nuevo nombre favorable al mercado está recibiendo más atención. El concepto básico implica mantener copias individuales de elementos como la configuración, el estado del dispositivo, la salud, el estado de los comandos, etc. tanto en el extremo remoto como en la nube. Una versión más avanzada incluye la capacidad de que el gemelo en la nube sea capaz de simular y predecir el comportamiento del gemelo remoto. Este tema podría ser un futuro seminario web.

¿Puede utilizar software de terceros en su plataforma?

Los SOM y SBC de Digi están basados en Linux. Se pueden utilizar aplicaciones o paquetes de software de terceros para este entorno dentro de los límites de la memoria de los dispositivos individuales.

Los dispositivosDigi XBee 3 pueden ejecutar aplicaciones MicroPython, y Digi tiene bibliotecas disponibles para ello(ver la biblioteca Github Digi XBee MicroPython). Además, las bibliotecas regulares de Python pueden ser portadas a MicroPython en muchos casos.

¿Qué utiliza para las radios de sensores de borde de larga distancia? ¿Son programables?

Nos inclinamos por las radios de sub-GHz para los sensores de borde de largo alcance. Digi tiene varios modelos para elegir: Digi XBee-PRO 900HP y dos versiones del Digi XBee SX 900.

  • El módulo de radio XBee SX de 20mW tiene un alcance máximo de 9 millas LOS con una antena de alta ganancia.
  • El módulo de radio XBee SX de 1 vatio tiene un alcance máximo de 65 millas LOS.
  • El Digi XBee-PRO 900HP tiene un alcance máximo de 28 millas LOS con una antena de alta ganancia.

Todas las radios XBee pueden configurarse para muchas aplicaciones analógicas/digitales, de entrada/salida y de comunicaciones en serie sin necesidad de codificación. En cuanto a MicroPython, está en la hoja de ruta para las radios de 900 MHz. A continuación se incluyen los enlaces para ambos:

¿Puede hablar de algunas de las tecnologías de sensores locales, como Zigbee, que utilizan un módem 4G como transporte?

Suponemos que esto se refiere a una pasarela. Digi tiene varios productos de pasarela que soportan Zigbee como medio local de RF y tienen celular 4G para el backhaul. En este caso, la pasarela actuará como coordinador de la red Zigbee. Estos mismos dispositivos pueden ser configurados con diferente firmware para soportar los protocolos DigiMesh o 802.15.4 de base.

¿Puede explicarme un poco las diferencias entre Cat-M y NB-IoT? ¿Por qué debería elegir uno sobre el otro?

Ambas son buenas opciones para las aplicaciones de IoT . Las principales diferencias son el ancho de banda y la movilidad. Cat-M dispone de señalización LTE completa y puede soportar aplicaciones móviles. Cat-M también puede admitir voz. NB-IoT está pensada para aplicaciones fijas como parquímetros, servicios públicos y similares. NB-IoT tiene un mayor presupuesto de enlace, por lo que puede penetrar en los edificios mejor que otras categorías de celulares. NB-IoT es el más adecuado para aplicaciones que pueden funcionar durante años con una pequeña batería cuando los datos son pequeños y la comunicación de datos es poco frecuente.

Para los clientes que intentan decidir qué tipo de servicio utilizar, solemos sugerir el uso del módulo Digi XBee LTE-M/NB-IoT que soporta de forma nativa ambos protocolos. Este módulo puede ser configurado por el software de aplicación para cualquiera de los dos protocolos, según sea necesario. Digi WDS puede proporcionar más asesoramiento y/o soporte de programación cuando sea necesario.

¿Existen limitaciones para ejecutar aplicaciones de IA en plataformas informáticas integradas más pequeñas?

Obviamente, las capacidades y los recursos de los microcontroladores limitarán el tipo de IA que se puede soportar. Dicho esto, existen motores de inferencia listos para usar que pueden utilizarse en entornos bare metal o RTOS, así como en procesadores de aplicaciones y GPU.

Para aplicaciones más sencillas, hay microcontroladores nuevos/pequeños/baratos que están saliendo al mercado con soporte incorporado para aplicaciones AI/ML. Estos dispositivos podrían ser adecuados para muchas aplicaciones de monitorización/control.

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