Infraestrutura de rede e 5G: Edge Computing melhora o processamento de dados, reduz a latência e melhora a experiência do cliente

Os dispositivos da Internet das Coisas (IoT) não são novos, mas tiveram ampla adoção em aplicativos de consumo e negócios. À medida que esses dispositivos se tornam mais comuns, há preocupações crescentes sobre como gerenciá-los e oferecer suporte a ecossistemas de IoT.

Felizmente, o 5G e a computação de borda oferecem uma solução combinada poderosa para aproveitar o poder dos dispositivos IoT e permitir que as empresas expandam seu sistema e acessem e analisem grandes volumes de dados.

O que é 5G?

5G é o padrão de quinta geração para redes celulares de banda larga e o mais recente em tecnologia celular. Com velocidades até 100 vezes superiores à do 4G, o 5G está criando novas oportunidades para as empresas aproveitarem o poder dos dados.

Oferecendo muito mais do que apenas velocidade, o 5G é capaz de transmitir dados usando sinais de média e alta frequência. A tecnologia celular atual usa exclusivamente o espectro de banda baixa, enviando sinais por longas distâncias. Embora isso seja valioso, as transmissões de baixa frequência ocupam muita largura de banda. O tráfego pode ficar superlotado rapidamente, afetando o desempenho.

Os sinais de alta frequência ocupam menos largura de banda e fornecem volumes de dados maiores, mas não podem ser transportados por longas distâncias como sinais de baixa frequência e não podem passar por obstáculos como edifícios.

Ao utilizar vários espectros, o 5G pode utilizar o melhor do alcance e da largura de banda. As bandas baixas lidam com a distância enquanto as bandas altas transmitem dados rapidamente para o usuário final. Mais dispositivos podem ser usados ​​ao mesmo tempo sem afetar o desempenho ou criar muito tráfego de rede.

O que é computação de borda?

Na maioria das redes convencionais, os dados são armazenados, gerenciados e analisados ​​em um local central. Os dados chegam na borda da rede, no entanto, próximos aos dispositivos IoT e aos usuários finais. Quando os dados são necessários, eles são transferidos para o núcleo da rede para armazenamento, processamento e análise, e as respostas são enviadas para os dispositivos e usuários finais. Isso cria atrasos consideráveis ​​no trânsito que podem afetar as tarefas de missão crítica.

A computação de borda é uma solução poderosa para esses desafios. Ao deslocar os principais processos para a borda da rede, em vez do núcleo, a computação de borda pode melhorar problemas como latência e baixo desempenho da rede. Isso também funciona com dispositivos IoT habilitados com autoprocessamento de dados, permitindo que menos processos sejam movidos para o núcleo da rede.

Naturalmente, a maior vantagem da computação de borda é que o processamento e a análise de dados ocorrem na borda da rede, perto de onde os insights são necessários. Uma vantagem secundária é que a computação de borda reduz o tráfego geral e melhora a largura de banda.

Além disso, a computação de borda permite que os dados sejam processados ​​em data centers de borda ou em dispositivos, criando redes mais resilientes. Esses centros podem compilar, processar e analisar dados em locais isolados, protegendo o restante da rede caso alguma seção ou componente fique inativo.

5G e computação de borda juntos

Individualmente, tanto o 5G quanto a computação de borda permitem que as redes ofereçam melhor desempenho para redes IoT. Juntos, seus recursos complementares podem fornecer redes de alto nível e impulsionar a transformação digital para as empresas.

Os dispositivos IoT precisam de muita conectividade para serem eficazes. Com a conectividade certa, os dispositivos IoT podem transmitir grandes volumes de dados rapidamente, e alguns dispositivos habilitados para IoT podem armazenar e processar dados localmente e comunicar informações a dispositivos próximos.

O 5G e a computação de borda trabalham juntos para aprimorar os recursos um do outro. O 5G expande a tecnologia celular existente para transmissão de dados de longa distância, mas não consegue manter os níveis de conectividade necessários para a eficiência da IoT. A computação de borda processa dados próximos, mas não possui a transmissão de longa distância.

Juntos, eles preenchem a lacuna e permitem que os dispositivos IoT alcancem e mantenham altos níveis de conectividade na borda da rede, transmitindo grandes quantidades de dados em segundos.

À medida que a adoção do 5G aumenta, data centers de borda e dispositivos habilitados para IoT podem criar locais de processamento para coletar, processar e analisar dados na borda sem latência. Isso cria interconectividade de redes 5G na borda da rede para processar dados, fornecer análises de missão crítica e priorizar as informações que precisam retornar ao núcleo de dados baseado em nuvem.

Casos de uso emergentes

A computação de borda pode melhorar a promessa do 5G em muitos casos de uso emergentes, incluindo:

• Banda larga móvel e RAN aberta: o serviço de banda larga móvel é um caso de uso significativo de 4G e um dos primeiros casos de uso de 5G. O serviço 5G eMBB oferece até 100 vezes o aumento da velocidade de banda larga em relação ao 4G, principalmente em bandas de alta frequência. Ele também cria padrões de RAN abertos e implantação para um ecossistema de operação móvel diversificado.
• VR/AR: À medida que a tecnologia VR/AR se torna amplamente adotada, ela precisará de 5G e computação de borda para melhor renderização de imagem próxima ao usuário final e baixa latência para melhor desempenho.
• Veículos autônomos e conectados: 5G e computação de borda podem sustentar mais dispositivos e sensores para fornecer informações rápidas e em tempo real para veículos autônomos, além de permitir que veículos se comuniquem com veículos próximos.
• Drones: o poder de computação a bordo limita a velocidade e a agilidade dos drones, mas a computação de borda com 5G pode oferecer tarefas integradas, totalmente descarregadas para a borda e parcialmente descarregadas para um servidor de borda para priorizar o processamento de imagens, navegação e comunicação.
• Telecirurgia: A cirurgia remota requer uma enorme quantidade de processamento de dados em uma rede de alta velocidade com atraso mínimo e alta largura de banda de rede. O 5G e a computação de borda permitem a transmissão de vídeo médico em tempo real com controles de qualidade para atraso, controle de jitter e taxa de transferência.
• Robótica médica: a robótica médica não é nova, mas o 5G e a computação de borda para dispositivos IoT e IA podem aprimorar os processos de treinamento e fornecer soluções de saúde remotas em tempo real.
• Jogos online multijogador em tempo real: o processamento do jogo é feito localmente com dados processados ​​em grandes data centers. O tempo de trânsito de dados pode degradar a experiência de jogo. 5G e computação de borda colocam hubs de dados próximos aos dispositivos de jogos, economizando poder de processamento para uma experiência de jogo mais rápida.

O futuro é a computação de borda 5G

À medida que os clientes exigem serviços habilitados para dados mais responsivos, como jogos, VR/AR e veículos autônomos, as empresas precisarão atualizar suas redes para melhorar a velocidade e a largura de banda. Com os recursos combinados da tecnologia 5G e da computação de borda, as empresas podem transformar fundamentalmente os serviços de rede para criar redes responsivas e dinâmicas para ecossistemas de IoT.

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Biografia do autor: Jason Khoo

Jason é o chefe de SEM na SolidRun, que é um desenvolvedor líder global de sistemas embarcados e soluções de rede, focado em uma ampla gama de produtos eficientes, poderosos e flexíveis que ajudam OEMs em todo o mundo a simplificar o desenvolvimento de aplicativos enquanto superam os desafios de implantação