Edge computing đang biến đổi cách thức xử lý  và phân phối dữ liệu từ hàng triệu thiết bị trên khắp thế giới. Sự phát triển bùng nổ của các thiết bị IoT cùng với các ứng dụng mới đòi hỏi sức mạnh tính toán thời gian thực, tiếp tục thúc đẩy các hệ thống điện toán biên.

Các công nghệ mạng nhanh hơn, chẳng hạn như 5G, đang cho phép các hệ thống edge computing tăng tốc việc tạo hoặc hỗ trợ các ứng dụng thời gian thực, chẳng hạn như xử lý và phân tích video, ô tô tự lái, trí tuệ nhân tạo và người máy.

Trong khi các mục tiêu ban đầu của điện toán biên là giải quyết chi phí băng thông cho dữ liệu di chuyển khoảng cách xa do sự phát triển của dữ liệu do IoT tạo ra, thì sự gia tăng của các ứng dụng thời gian thực cần xử lý ở biên sẽ thúc đẩy công nghệ này đi trước.

Edge computing là gì

Edge computing hay điện toán biên, điện toán ranh giới, điện toán cạnh là một phần của cấu trúc liên kết máy tính phân tán, trong đó việc xử lý thông tin được đặt gần biên. Nơi mọi thứ và con người sản xuất hoặc tiêu thụ thông tin đó.

Ở cấp độ cơ bản, điện toán ranh giới mang tính toán và lưu trữ dữ liệu gần hơn với các thiết bị mà nó được thu thập, chứ không phải dựa vào một vị trí trung tâm có thể ở hàng ngàn km. Điều này được thực hiện để dữ liệu, đặc biệt là dữ liệu thời gian thực, không gặp phải các vấn đề về độ trễ có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của ứng dụng. Ngoài ra, các công ty có thể tiết kiệm tiền bằng cách xử lý cục bộ, giảm lượng dữ liệu cần được xử lý ở vị trí tập trung hoặc dựa trên đám mây.

Điện toán biên được phát triển do sự phát triển theo cấp số nhân của các thiết bị IoT, kết nối với internet để nhận thông tin từ đám mây hoặc cung cấp dữ liệu trở lại đám mây. Và nhiều thiết bị IoT tạo ra lượng dữ liệu khổng lồ trong quá trình hoạt động.

Hãy nghĩ về các thiết bị giám sát thiết bị sản xuất trong nhà máy hoặc máy quay video được kết nối internet để gửi cảnh quay trực tiếp từ văn phòng từ xa. Trong khi một thiết bị duy nhất tạo ra dữ liệu có thể truyền dữ liệu qua mạng khá dễ dàng, các vấn đề nảy sinh khi số lượng thiết bị truyền dữ liệu cùng lúc tăng lên. Thay vì một máy quay video truyền cảnh quay trực tiếp, hãy nhân nó với hàng trăm hoặc hàng nghìn thiết bị. Không chỉ chất lượng sẽ bị ảnh hưởng do độ trễ mà chi phí băng thông có thể rất lớn.

Phần cứng và dịch vụ edge computing giúp giải quyết vấn đề này bằng cách là nguồn xử lý và lưu trữ cục bộ cho nhiều hệ thống này. Ví dụ, một gateway biên có thể xử lý dữ liệu từ thiết bị biên, sau đó chỉ gửi dữ liệu liên quan trở lại thông qua đám mây, giảm nhu cầu băng thông. Hoặc nó có thể gửi dữ liệu trở lại thiết bị biên trong trường hợp cần ứng dụng thời gian thực.

Các thiết bị biên này có thể bao gồm nhiều thứ khác nhau, chẳng hạn như cảm biến IoT, máy tính xách tay, điện thoại thông minh, camera an ninh hoặc thậm chí là lò vi sóng được kết nối internet trong phòng nghỉ của văn phòng. Bản thân các gateway biên được coi là thiết bị biên trong cơ sở hạ tầng điện toán biên.

Tại sao edge computing lại quan trọng

Đối với nhiều công ty, việc tiết kiệm chi phí chính là động lực để triển khai kiến ​​trúc điện toán biên. Các công ty sử dụng đám mây cho nhiều ứng dụng có thể đã phát hiện ra rằng chi phí băng thông cao hơn họ mong đợi.

Tuy nhiên, càng ngày, lợi ích lớn nhất của điện toán ranh giới là khả năng xử lý và lưu trữ dữ liệu nhanh hơn, cho phép tạo ra các ứng dụng thời gian thực hiệu quả hơn vốn rất quan trọng đối với các công ty. Trước khi có điện toán cạnh, điện thoại thông minh quét khuôn mặt của một người để nhận dạng khuôn mặt sẽ cần phải chạy thuật toán nhận dạng khuôn mặt thông qua một dịch vụ dựa trên đám mây, điều này sẽ mất rất nhiều thời gian để xử lý. Với mô hình điện toán biên, thuật toán có thể chạy cục bộ trên máy chủ biên hoặc gateway hoặc thậm chí trên chính điện thoại thông minh, với sức mạnh ngày càng tăng của điện thoại thông minh. Các ứng dụng như thực tế ảo và thực tế tăng cường, ô tô tự lái, thành phố thông minh và thậm chí các hệ thống tự động hóa tòa nhà yêu cầu xử lý và phản hồi nhanh.

Quyền riêng tư và bảo mật

Tuy nhiên, như trường hợp của nhiều công nghệ mới, việc giải quyết một vấn đề có thể tạo ra những vấn đề khác. Từ quan điểm bảo mật, dữ liệu ở cấp độ cao có thể gây rắc rối, đặc biệt là khi nó được xử lý bởi các thiết bị khác nhau có thể không an toàn như hệ thống tập trung hoặc dựa trên đám mây. Khi số lượng thiết bị IoT ngày càng tăng, CNTT bắt buộc quan tâm đến các vấn đề bảo mật tiềm ẩn xung quanh các thiết bị này và đảm bảo các hệ thống đó có thể được bảo mật. Do đó phải đảm bảo rằng dữ liệu được mã hóa và sử dụng các phương pháp kiểm soát truy cập chính xác và thậm chí cả VPN.

Hơn nữa, các yêu cầu khác nhau của thiết bị về công suất xử lý, điện và kết nối mạng có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy của thiết bị biên. Điều này làm cho việc quản lý dự phòng và chuyển đổi dự phòng trở nên quan trọng đối với các thiết bị xử lý dữ liệu ở biên để đảm bảo rằng dữ liệu được phân phối và xử lý chính xác khi một nút gặp sự cố.