Edge computing

Cómo elegir un 'gateway' para 'edge'

Con el procesamiento y el análisis de los datos más cerca de los dispositivos que los recogen, los 'gateways' para computación en el extremo o 'edge' son cada vez más importantes. Ahondamos en las funcionalidades que deben tener estos equipos y listamos las principales empresas que los suministran.

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Créditos: Shutterstock/Wright Studio.

Según Gartner, en 2029 podría haber hasta 15.000 millones de dispositivos IoT (internet de las cosas) conectados a la infraestructura empresarial. Estos dispositivos generarán cantidades masivas de datos operativos que deben ser traducidos de sus protocolos originales, agregados y analizados para ofrecer alertas procesables en tiempo real, así como conocimientos corporativos a largo plazo.

Para las organizaciones con importantes despliegues de IoT, la computación en el extremo o edge ha surgido como una forma eficaz de procesar los datos de los sensores más cerca de donde se crean. Este tipo de computación reduce la latencia asociada al traslado de datos desde una ubicación remota a un centro de datos centralizado o a la nube para su análisis, disminuye los costes de ancho de banda de la WAN y aborda los problemas de seguridad, privacidad y autonomía de los datos.

A un nivel más estratégico, la computación en el edge encaja en una arquitectura de nube privada/nube pública/multinube diseñada para permitir nuevas oportunidades de negocio digital.

Uno de los grandes retos de la computación en el edge es averiguar qué hacer con todos los diferentes tipos de datos que se generan allí. Algunos de los datos simplemente no son relevantes o importantes (las lecturas de temperatura de un motor que no se está sobrecalentando). Otros datos pueden tratarse en el edge; este tipo de procesamiento intermedio sería específico de ese nodo y tendría un carácter más apremiante (el motor se está sobrecalentando). En la nube es donde las organizaciones aplicarían la IA y el aprendizaje automático a grandes conjuntos de datos para detectar tendencias (si ajustamos nuestro programa de mantenimiento, podemos evitar que todos los motores se sobrecalienten).

El llamado gateway para edge es el punto de apoyo que equilibra el peso de los datos brutos generados por los sensores, actuadores y controladores basados en OT con el requisito de TI de que solo se transmitan a la nube los datos esenciales.

La dificultad a la que se enfrentan las empresas es que el mercado de los gateways para edge es relativamente inmaduro. Además, estos dispositivos no pueden adquirirse como compras aisladas; tienen que integrarse perfectamente con la infraestructura de la empresa, como los equipos de IoT y con recursos de terceros, como el servicio de análisis del proveedor de cloud.

La buena noticia para los directivos de TI que buscan desplegar esta tecnología de gateway para la computación en el extremo es que los tradicionales proveedores de informática ya ofrecen este tipo de productos, ya sea como hardware o como servicio gestionado. La lista incluye a Cisco, HPE, Dell, IBM, Microsoft y AWS.

 

¿Qué hay que buscar en un gateway para edge?

Éstas son algunas de las preguntas clave que hay que plantearse a la hora de buscar un dispositivo de este tipo.

 

¿Es el gateway para la computación en el extremo compatible con los protocolos de la capa de aplicación y de red que se ejecutan en mi infraestructura o que podrían ejecutarse en el futuro?

Los protocolos de la capa de aplicación incluyen MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), ZeroMQ, CoAP (Constrained Application Protocol), AMQP (Advanced Message Queuing Protocol) y DDS (Distributed Data Service). Los protocolos de red incluyen Wi-Fi, Zigbee, Bluetooth, Bluetooth Low Energy (BLE), Z-Wave y LoRaWAN. Y el 5G está ciertamente en ciernes. Luego están los protocolos de red específicos de la automatización industrial, como Modbus, BACnet, CANbus y LonWorks.

El gateway para edge debe tener la capacidad de hablar estos idiomas, integrar todos esos datos y dibujar una imagen coherente de lo que está sucediendo en la planta de la fábrica, en el campo petrolífero o en toda la ciudad inteligente.

 

¿Admite el gateway para edge una seguridad estricta, encriptación y confianza cero?

Gartner advierte que "las cargas de trabajo y los sistemas de edge computing serán objetivo de ataques como cualquier otro sistema informático, con las complejidades añadidas de la inseguridad física, el gran número de superficies de ataque, las incipientes soluciones de seguridad de extremo a extremo, la conectividad de red intermitente y los dispositivos de punto final mínimamente equipados".

Busque un gateway para edge que ofrezca cifrado de datos en reposo, comprobaciones de integridad en el momento del arranque y gestión de identidades que abarque tanto el hardware como el software. Estos dispositivos deben incluirse en cualquier despliegue de zero trust, que proporciona una autorización de autenticación estricta, o de edge de servicio de acceso seguro (SASE), que combina SD-WAN con seguridad.

 

¿El gateway para edge es robusto?

La colocación de recursos informáticos en el extremo ofrece muchas ventajas, pero los gateways deben estar diseñados para soportar entornos difíciles, que incluyen calor o frío extremos, vibración, presión, polvo, suciedad, humedad, etc.  Además, el gateway debe funcionar en situaciones en las que la conectividad de la nube es limitada o intermitente. Dependiendo del escenario de despliegue, es posible que también quiera preguntar si el gateway tiene una versión de montaje en pared.

 

¿El gateway se basa en estándares abiertos?

Dada la naturaleza incipiente de las implantaciones de edge en general y el hecho de que el gateway debe comunicarse con todos los demás componentes del modelo de computación en el extremo, probablemente sea bueno mantener abiertas tantas opciones como sea posible, lo que significa estándares abiertos.

Por ejemplo, un marco que está ganando aceptación es el LF Edge de la Fundación Linux, una organización paraguas que incluye múltiples proyectos de código abierto relacionados con el edge, como EdgeX Foundry (basado en un código que Dell escribió originalmente de forma interna y que luego se abrió y donó a la Fundación Linux) y Akraino Edge Stack. Estos paquetes de software, muchos de los cuales todavía están en fase de desarrollo, están diseñados para proporcionar finalmente una arquitectura de código abierto para la computación en el extremo.

 

¿Cuál es el sistema de gestión del gateway para la computación en el extremo?

Si, por ejemplo, va a colocar gateways para edge en todas sus plantas de fabricación del mundo, necesitará poder gestionarlas de forma segura, remota y eficiente. Busque proveedores que ofrezcan una estrecha integración entre el propio gateway y un panel de gestión basado en la nube.

 

Hardware de gateways para edge

Hay otros, pero tres de los nombres más conocidos en el ámbito de las redes ofrecen gateways para computación en el extremo:

 

HPE

Los gateways para computación en el extremo HPE Edgeline están construidos con la misma tecnología que los sistemas de centros de datos de la compañía y están diseñados sobre cuatro principios: arquitectura abierta y basada en estándares, factor de forma robusto, seguridad y capacidad de gestión, y una integración fluida entre OT (sistemas de control, sistemas de adquisición de datos y redes industriales) y TI empresarial

Los gateways para edge de HPE funcionan con procesadores Intel Xeon o aceleradores GPU, y hay diferentes modelos, dependiendo de los requisitos de computación, memoria y almacenamiento. También pueden configurarse con servidores blade de HPE para proporcionar un procesamiento de mayor capacidad. Los sistemas son compatibles con protocolos específicos del sector, como Modbus, BACnet y OCP-UA.

 

Dell

La serie Dell Edge Gateway 5000 para IoT está dirigida a los sectores verticales de la automatización industrial y de edificios. Cuenta con un procesador Intel Atom, disco duro de estado sólido, conectividad Gig Ethernet, una tarjeta CANbus opcional y soporte para Wi-Fi, BLE, Zigbee/LowRaWan. Este gateway es robusto y puede desplegarse en una pared o en un carril DIN en el edge. Según Dell, esta pasarela "tiene la capacidad de realizar análisis localmente, cerca de los dispositivos y sensores que generan datos, enviando solo los datos significativos a la nube o al centro de datos".

Para la seguridad, el gateway cuenta con un chip Trusted Platform Module (TPM), el arranque seguro y el bloqueo a nivel de BIOS de los puertos de E/S no utilizados. La gestión se realiza mediante el software Dell Edge Device Manager.

 

Cisco

Los Cisco IoT Gateways, que forman parte de una línea más amplia de routers para computación en el extremo, están diseñados para una fácil instalación a escala mediante el aprovisionamiento remoto y automatizado a través de Cisco Control Center. Los gateways se gestionan de forma centralizada con el panel de operaciones IoT de Cisco basado en la nube. Hay modelos reforzados, y la seguridad de Cisco se extiende desde el edge hasta la sede central del centro de datos o hasta la nube.

 

También hay otros proveedores que venden gateways para edge computing, como Advantech, Nexcom, Eurotech, Kontron y Adlink.

 

La compra de un gateway para computación en el extremo implica una decisión más estratégica para construir su propia plataforma de edge, independiente de la nube de hiperescala con la que se conectará en última instancia. Es más probable que las organizaciones que siguen este camino tengan su propio entorno de desarrollo de aplicaciones y dispongan de los recursos, las habilidades y el tiempo necesarios para llevarlo a cabo. Este enfoque evita la dependencia del proveedor de la nube, pero tiene sus riesgos.

Gartner advierte que "uno de los mayores impedimentos para el despliegue de la computación en el extremo es la falta de modelos de infraestructura y operación ampliamente aceptados, lo que deja a la empresa en la obligación de armar una solución a partir de modelos tecnológicos y operativos aún emergentes".

El enfoque alternativo consiste en aprovechar los servicios de edge totalmente gestionados que ofrecen los hiperescaladores.  

 

AWS, Azure e IBM llevan al extremo la analítica en la nube

Para 2023, el 70% de las empresas ejecutarán algún nivel de procesamiento de datos en el edge del IoT, y más del 50% de la nueva infraestructura de TI empresarial se desplegará en el extremo en lugar de en los centros de datos corporativos. Sin embargo, no toda ella se comprará directamente: más del 75% de la infraestructura en el extremo se consumirá y operará a través de un modelo como servicio, según IDC.

Para las organizaciones que quieran seguir este camino, los proveedores de servicios en la nube, como Amazon, Microsoft e IBM, desplegarán encantados gateways para edge, siempre que el procesamiento de los datos tenga lugar en su nube.

 

AWS

AWS está ampliando su cartera de servicios basados en la nube, API y herramientas de la nube en el edge como un servicio totalmente gestionado. Las aplicaciones de alto rendimiento creadas en la nube que requieren procesamiento y almacenamiento de datos pueden desplegarse en el extremo para ofrecer "latencia ultrabaja, capacidad de respuesta en tiempo real de la inteligencia y reducir la cantidad de transferencia de datos".

AWS cuenta con una lista de software y servicios de edge, como FreeRTOS, un sistema operativo de código abierto para microcontroladores, IoT Greengrass, que extiende AWS a los dispositivos de edge, AWS IoT Device Defender, IoT Analytics, IoT Events e IoT Device Management. SiteWise es el gateway para edge de AWS.

Además, AWS puede proporcionar el hardware: AWS Outposts es un rack de computación y almacenamiento que se entrega completamente ensamblado y es instalado por los técnicos de AWS. AWS también tiene una línea de dispositivos de edge de la familia Snow destinados a lugares donde no hay conectividad de red.

 

Azure

Del mismo modo, Azure IoT Edge de Microsoft es un servicio totalmente gestionado construido sobre Azure IoT Hub, un servicio alojado en la nube que permite a las organizaciones conectar, supervisar y gestionar los activos de IoT a escala. IoT Hub ofrece autenticación por dispositivo, gestión de dispositivos integrada y aprovisionamiento a escala. El servicio IoT Edge está diseñado para "procesar los datos localmente y enviar solo lo necesario a la nube para su posterior análisis".

En cuanto al hardware, los módulos están diseñados para ejecutarse como contenedores en servidores empresariales (Windows o Linux). Microsoft también se ha asociado con terceros proveedores para crear una lista de dispositivos "certificados por Azure", como el gateway para edge ReliaGATE.

 

IBM

IBM aborda la computación en el extremo desde una perspectiva única, ya que es tanto un proveedor de hardware como de servicios en la nube. El enfoque de IBM consiste en ofrecer un servicio totalmente gestionado que proporciona una estrecha integración entre el gateway/servidores de edge físicos y la nube de IBM, que cuenta con sus propias y potentes capacidades de análisis (Watson).

IBM se centra en casos de uso que implican sensores que generan gran cantidad de datos, lo que requiere un fuerte procesamiento en la fuente. Entre ellos se encuentran las fábricas, las telecomunicaciones, la construcción, los servicios públicos, el comercio minorista, la automatización industrial, la producción de contenidos y los juegos.

 

Cuando la computación en el extremo es lo más importante

Múltiples tendencias están convergiendo para hacer que el edge sea una parte crítica de cualquier arquitectura de TI empresarial. Entre ellas se encuentran el 5G, que permitirá nuevas aplicaciones móviles; el aumento de la IA, que facilitará el procesamiento de datos en el extremo; y el hecho de que los datos se están moviendo inexorablemente desde un núcleo central hacia los dispositivos finales.

Según el informe 2021 State of the Edge Report de la Fundación Linux, la pandemia ha acelerado este cambio porque las empresas necesitaban llevar a cabo la supervisión y la gestión remotas de múltiples nodos de extremo, es decir, empleados que trabajan desde casa.

"Nuestro análisis muestra que la demanda de infraestructura para edge computing se acelera en un mundo poscovid", dice Matt Trifiro, copresidente del proyecto State of the Edge y CMO de Vapor IO. "Las nuevas normas digitales creadas en respuesta a la pandemia serán permanentes. Esto intensificará el despliegue de nuevas tecnologías como el 5G inalámbrico y los vehículos autónomos, pero tendrá un impacto en casi todos los sectores de la economía, desde la fabricación industrial hasta la atención sanitaria".

Para las empresas que acaban de iniciar su viaje por el extremo de IoT, Gartner recomienda estos pasos: nombrar un arquitecto o un comité de arquitectura de edge, buscar las aplicaciones actuales que podrían beneficiarse de las ventajas que la computación en el extremo puede proporcionar y, a continuación, buscar oportunidades para desplegar nuevas aplicaciones en el edge que brinden un beneficio empresarial.




 



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