Infrastructură de rețea și 5G: Edge Computing îmbunătățește procesarea datelor, reduce latența și îmbunătățește experiența clienților

Dispozitivele Internet of Things (IoT) nu sunt noi, dar au fost adoptate pe scară largă atât în ​​aplicațiile de consum, cât și în cele de afaceri. Pe măsură ce aceste dispozitive devin tot mai comune, au existat preocupări tot mai mari cu privire la modul de gestionare a acestora și de susținere a ecosistemelor IoT.

Din fericire, 5G și edge computing oferă o soluție puternică combinată pentru a valorifica puterea dispozitivelor IoT și a permite companiilor să-și extindă sistemul și să acceseze și să analizeze volume mari de date.

Ce este 5G?

5G este standardul de a cincea generație pentru rețelele celulare în bandă largă și cea mai recentă tehnologie celulară. Cu viteze de până la 100 de ori mai mari decât cele ale 4G, 5G creează noi oportunități pentru companii de a valorifica puterea datelor.

Oferind mult mai mult decât viteza, 5G este capabil să transmită date folosind atât semnale de frecvență medie, cât și de înaltă. Tehnologia celulară actuală utilizează exclusiv spectrul de bandă joasă, trimițând semnale pe distanțe lungi. Deși acest lucru este valoros, transmisiile de joasă frecvență ocupă multă lățime de bandă. Traficul poate deveni supraaglomerat rapid, afectând performanța.

Semnalele de înaltă frecvență ocupă mai puțină lățime de bandă și oferă volume de date mai mari, dar nu pot transporta pe distanțe lungi, cum ar fi semnalele de joasă frecvență, și nu pot trece de obstacole precum clădirile.

Prin utilizarea mai multor spectre, 5G poate folosi cele mai bune atât din gama, cât și din lățimea de bandă. Benzile joase gestionează distanța, în timp ce benzile înalte transmit date rapid către utilizatorul final. Mai multe dispozitive pot fi utilizate simultan fără a afecta performanța sau a crea prea mult trafic de rețea.

Ce este Edge Computing?

În majoritatea rețelelor convenționale, datele sunt stocate, gestionate și analizate într-o locație centrală. Datele vin la marginea rețelei, totuși, aproape de dispozitivele IoT și de utilizatorii finali. Când sunt necesare date, acestea sunt transferate în nucleul rețelei pentru stocare, procesare și analiză, apoi răspunsurile sunt trimise dispozitivelor și utilizatorilor finali. Acest lucru creează întârzieri considerabile în tranzit, care pot afecta sarcinile esențiale pentru misiune.

Edge computing este o soluție puternică la aceste provocări. Prin mutarea proceselor cheie la marginea rețelei, mai degrabă decât la nucleu, edge computing poate îmbunătăți probleme precum latența și performanța slabă a rețelei. Acest lucru funcționează și cu dispozitivele IoT activate cu autoprocesare pentru date, permițând mai puține procese să treacă la nucleul rețelei.

Desigur, cel mai mare avantaj al edge computing este că procesarea și analiza datelor au loc la marginea rețelei, aproape de locul unde sunt necesare informații. Un avantaj secundar este că edge computing reduce traficul general și îmbunătățește lățimea de bandă.

În plus, edge computing permite procesarea datelor în centrele de date edge sau pe dispozitive, creând rețele mai rezistente. Aceste centre pot compila, procesa și analiza date în locații izolate, protejând restul rețelei în cazul în care vreo secțiune sau componentă ar defecta.

5G și Edge Computing împreună

În mod individual, atât 5G, cât și edge computing permit rețelelor să ofere performanțe mai bune pentru rețelele IoT. Împreună, capacitățile lor complementare pot oferi rețele de nivel înalt și pot alimenta transformarea digitală pentru companii.

Dispozitivele IoT au nevoie de multă conectivitate pentru a fi eficiente. Cu conectivitate potrivită, dispozitivele IoT pot transmite rapid volume mari de date, iar unele dispozitive compatibile IoT pot stoca și procesa date local și pot comunica informații către dispozitivele din apropiere.

5G și edge computing lucrează împreună pentru a îmbunătăți capacitățile celuilalt. 5G extinde tehnologia celulară existentă pentru transmisia de date pe distanțe lungi, dar nu poate menține nivelurile de conectivitate necesare pentru eficiența IoT. Edge computing procesează datele în apropiere, dar nu are transmisie pe distanțe lungi.

Împreună, ele reduc decalajul și permit dispozitivelor IoT să atingă și să mențină niveluri ridicate de conectivitate la marginea rețelei, transmițând cantități masive de date în câteva secunde.

Pe măsură ce adoptarea 5G crește, centrele de date edge și dispozitivele compatibile IoT pot crea locații de procesare pentru colectarea, procesarea și analizarea datelor la margine fără latență. Acest lucru creează interconectivitatea rețelelor 5G la marginea rețelei pentru a procesa date, a furniza analize esențiale pentru misiune și a prioritiza informațiile care trebuie să revină la nucleul de date bazat pe cloud.

Cazuri de utilizare emergente

Edge computing poate spori promisiunea 5G în multe cazuri de utilizare emergente, inclusiv:

• Banda largă mobilă și RAN deschis: serviciul de bandă largă mobilă este un caz de utilizare semnificativ 4G și unul dintre primele cazuri de utilizare 5G. Serviciul 5G eMBB oferă o îmbunătățire a vitezei de bandă largă de până la 100 de ori mai mare decât 4G, în special în benzile de înaltă frecvență. De asemenea, creează standarde RAN deschise și implementare pentru un ecosistem divers de operare mobilă.
• VR/AR: Pe măsură ce tehnologia VR/AR devine adoptată pe scară largă, va avea nevoie de 5G și edge computing pentru o redare mai bună a imaginii aproape de utilizatorul final și o latență scăzută pentru o performanță mai bună.
• Vehicule autonome și conectate: 5G și edge computing pot susține mai multe dispozitive și senzori pentru a oferi informații rapide, în timp real, pentru vehiculele cu conducere autonomă, precum și pentru a le permite vehiculelor să comunice cu vehiculele din apropiere.
• Drones: Puterea de calcul la bord limitează viteza și agilitatea pentru drone, dar edge computing cu 5G poate oferi sarcini la bord, complet descărcate la margine și parțial descărcate la un server de margine pentru a prioritiza procesarea imaginilor, navigarea și comunicarea.
• Telechirurgie: Chirurgia de la distanță necesită o cantitate mare de procesare a datelor într-o rețea de mare viteză, cu întârziere minimă și lățime de bandă mare a rețelei. 5G și edge computing permit transmisia video medicală în timp real cu controale de calitate pentru întârziere, control al jitterului și debit.
• Robotica medicală: Robotica medicală nu este nouă, dar 5G și computerul de vârf pentru dispozitive IoT și AI pot îmbunătăți procesele de formare și pot oferi soluții de îngrijire medicală la distanță în timp real.
• Jocuri online multiplayer în timp real: Procesarea jocului se face local, cu datele procesate în centre mari de date. Timpul pentru tranzitul datelor poate degrada experiența de joc. 5G și edge computing plasează hub-urile de date lângă dispozitivele de joc, economisind puterea de procesare pentru o experiență de joc mai rapidă.

Viitorul este 5G Edge Computing

Pe măsură ce clienții solicită servicii mai receptive cu date, cum ar fi jocurile, VR/AR și vehiculele autonome, companiile vor trebui să își modernizeze rețelele pentru a îmbunătăți viteza și lățimea de bandă. Cu capabilitățile combinate ale tehnologiei 5G și ale calculului de vârf, companiile pot transforma în mod fundamental serviciile de rețea pentru a crea rețele receptive și dinamice pentru ecosistemele IoT.

—

Biografia autorului: Jason Khoo

Jason este șeful SEM la SolidRun, care este un dezvoltator global de sisteme încorporate și soluții de rețea, axat pe o gamă largă de produse eficiente din punct de vedere energetic, puternice și flexibile, care ajută OEM-urile din întreaga lume să simplifice dezvoltarea aplicațiilor, depășind în același timp provocările de implementare.