Khi các ngành như năng lượng, sản xuất, giao thông vận tải và chăm sóc sức khỏe bắt tay vào nỗ lực chuyển đổi kỹ thuật số, việc áp dụng phần mềm và thiết bị IoT đã trở thành một phần của xu hướng toàn cầu ngày càng tăng nhằm số hóa các ngành và quy trình. Một hệ quả của việc có nhiều dữ liệu hơn: khách hàng của công nghệ IoT đang nhận thấy nhu cầu xử lý dữ liệu theo thời gian thực từ tất cả các cảm biến và thiết bị thông minh mới mà họ đang cài đặt. Để giải đáp nhu cầu đó, các chuyên gia đang dự đoán sự áp dụng nhanh chóng của điện toán biên kết hợp với việc áp dụng IoT.
Trong giai đoạn đầu của việc áp dụng IoT, các công ty tập trung vào thông tin mà họ có thể thu thập và phân tích. Hiện chúng ta đang chứng kiến sự gia tăng của IoT công nghiệp, nơi các công ty đang lấy dữ liệu, tích hợp nó với các ứng dụng cốt lõi của họ và sử dụng nó để liên tục cải tiến (hoặc đôi khi tái tạo) các quy trình kinh doanh nhằm tiết kiệm chi phí, đồng thời nâng cao năng suất và hiệu quả. Khi các công ty ngày càng tìm cách áp dụng AI và ML vào các luồng dữ liệu của họ, tiềm năng phát sinh các quy trình công nghiệp tự điều chỉnh liên tục. Để làm như vậy, trong nhiều trường hợp, yêu cầu kiến trúc luồng dữ liệu để kết hợp một số xử lý dữ liệu tại chỗ cũng như các vị trí khác, dựa trên các yêu cầu về độ trễ và chi phí băng thông. Điện toán biên rất quan trọng đối với các ứng dụng IoT vì nó giảm độ trễ và nhu cầu phụ thuộc hoàn toàn vào đám mây.
Xu hướng áp dụng IoT và mối quan hệ của chúng với lợi thế cạnh tranh
Các nỗ lực chuyển đổi kỹ thuật số không chỉ trong nhà máy – có những nỗ lực nghiêm túc đang được tiến hành để thực hiện các sáng kiến thành phố thông minh. Cho dù đó là giám sát môi trường, quản lý nước và chất thải, kiểm soát giao thông hay đèn đường, IoT giúp hợp lý hóa năng suất và khối lượng công việc bằng cách cho phép các thiết bị giao tiếp với nhau. Máy quay video là cảm biến đa năng đã được sử dụng trong nhiều trường hợp sử dụng của thành phố thông minh. Ví dụ, trong trường hợp giám sát video trong không gian công cộng ở các thành phố thông minh, chi phí cạnh so với chi phí của đám mây là rẻ hơn trong suốt một khoảng thời gian năm năm, giải thích Christian Renaud, Phó chủ tịch nghiên cứu, Internet of Things tại 451 Research in một hội thảo trên web gần đây.
Một số trường hợp sử dụng IoT phổ biến được triển khai hiện tại trong các dự án thành phố thông minh là giám sát video (70%) với dữ liệu được tạo trung bình là 16,6 TB mỗi tháng, giám sát môi trường (48%) với 13,6 TB dữ liệu được tạo mỗi tháng và giám sát và bảo tồn nước (36%) tạo ra khoảng 18,3 TB dữ liệu mỗi tháng, theo 451 Research.
Như thể hiện trong trường hợp sử dụng giám sát video, có một lượng lớn dữ liệu được tạo ra. Đối với các hành động như nhận dạng khuôn mặt hoặc vật thể được thực hiện, quá trình xử lý dữ liệu thường sẽ phải diễn ra trên thiết bị hoặc gần đó. Việc lưu trữ lâu dài để phân tích sau này có thể diễn ra trên các hệ thống cách xa mạng hệ thống camera hơn. Việc sử dụng video trong công nghiệp và bán lẻ, bao gồm kiểm tra và kiểm kê sản phẩm sẽ tuân theo một mô hình xử lý và lưu trữ tương tự, vì trong khi các hệ thống điều khiển robot thường được đặt trong sàn nhà máy.
Ở đâu (và làm thế nào) để đặt khối lượng công việc IoT?
Các vị trí khối lượng công việc IoT thay đổi tùy thuộc vào độ trễ, độ khả dụng của băng thông, yêu cầu quy định và các quy định cụ thể của quốc gia về thu thập dữ liệu. Cho dù dữ liệu được xử lý ở cạnh thiết bị, cạnh cơ sở hạ tầng hay đám mây lõi, khi chọn vị trí tốt nhất, 60% người được hỏi cho biết bảo mật là yếu tố quan trọng, tiếp theo là chi phí (58%), kết nối mạng (53%), khả năng phục hồi cơ sở hạ tầng (45%), tính sẵn sàng của đội ngũ nhân viên và chuyên môn (39%) và độ trễ (30%) theo dữ liệu khảo sát của 451 Research.
Các yếu tố chính cho các vị trí khối lượng công việc IoT
Nguồn: 451 Research
Mặc dù việc sử dụng điện toán biên có thể tăng hiệu quả ứng dụng và dịch vụ và hứa hẹn cắt giảm đáng kể chi phí hoạt động, nhưng cũng có những thách thức. Kết nối thiết bị cùng với bảo mật IoT là rào cản phổ biến trong quá trình chuyển đổi kỹ thuật số và mở rộng, cả tính toán biên. Môi trường máy tính cạnh sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc xử lý và lưu trữ dữ liệu thời gian thực gần nguồn và trong một số ứng dụng nhất định, mạng di động 5G thực sự có thể tạo ra sự khác biệt trong việc vận chuyển dữ liệu cho khối lượng công việc có độ trễ thấp.
Biểu đồ: Yêu cầu về độ trễ điển hình cho các ứng dụng
Nguồn: State of the Edge
Khối lượng công việc liên quan đến cạnh là những khối lượng yêu cầu phân tích dữ liệu tại chỗ và hành động gần nguồn tạo dữ liệu do yêu cầu độ trễ rất thấp, trong khi khối lượng công việc gần biên cần hành động tại chỗ để có độ trễ thấp đến trung bình (xem biểu đồ ở trên để biết ví dụ). Khối lượng công việc tập trung vào lõi thường là các ứng dụng doanh nghiệp có thể chịu được độ trễ và sẽ tận dụng các liên kết cáp quang dung lượng cao để phân tích và lưu trữ dữ liệu lâu dài.
Sự thay đổi khỏi trung tâm dữ liệu do doanh nghiệp sở hữu
Đến năm 2025, có đến 80 phần trăm của các công ty sẽ đã ngừng sử dụng trung tâm dữ liệu truyền thống, theo Gartner.
Gartner nói: “Với sự gia tăng gần đây trong các sáng kiến CNTT định hướng kinh doanh, thường nằm ngoài ngân sách CNTT truyền thống, đã có sự tăng trưởng nhanh chóng trong việc triển khai các giải pháp IoT, môi trường máy tính tiên tiến và CNTT ‘phi truyền thống’. “Người ta cũng tập trung nhiều hơn vào trải nghiệm của khách hàng với các ứng dụng hướng ngoại và tác động trực tiếp của trải nghiệm khách hàng kém đối với danh tiếng của công ty. Sự tập trung hướng ngoại này đang khiến nhiều tổ chức phải suy nghĩ lại về việc bố trí các ứng dụng nhất định dựa trên độ trễ của mạng, cụm khách hàng và các giới hạn địa chính trị (ví dụ: Quy định chung về bảo vệ dữ liệu [GDPR] của EU hoặc các hạn chế theo quy định). ”
Giải quyết nhu cầu bảo mật để thúc đẩy tăng trưởng
Các nhà sản xuất đã thường xuyên bỏ qua bảo mật tích hợp cho các thiết bị IoT; họ chỉ vội vàng tung ra thị trường những thiết bị dễ bị tổn thương để giành thị phần và không bị bỏ lại phía sau. Trong khi Quốc hội Hoa Kỳ và Vương quốc Anh đang xem xét việc thiết lập một số hướng dẫn bảo mật cho IoT, thì môi trường pháp lý, giống như công nghệ, vẫn nằm trong vùng xám. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là các công ty không nên làm nhiều hơn để giảm thiểu nguy cơ bị tổn thương. Các chuyên gia đang ngày càng cảnh báo rằng sự phổ biến của hàng tỷ thiết bị và cảm biến IoT giao tiếp với nhau đã dẫn đến việc tạo ra một bề mặt tấn công mới khổng lồ có thể bị xâm phạm trong một cuộc tấn công nhằm vào cơ sở hạ tầng dễ bị tấn công.
Việc thiếu các tiêu chuẩn công nghiệp và các vấn đề về khả năng tương tác có thể ảnh hưởng đến tính toán biên. Tuy nhiên, MarketsandMarkets dự báo trong báo cáo tháng 8 năm 2019 rằng cơ sở hạ tầng đám mây không có khả năng xử lý tải ngày càng tăng cùng với số lượng lớn thiết bị IoT, mạng 5G, sẽ thúc đẩy định giá thị trường cho điện toán biên là 6,72 tỷ USD vào năm 2022, so với chỉ 1,47 tỷ USD. trong năm 2017, với tốc độ CAGR là 35,4%. Viễn thông và CNTT, hai trong số các ngành dọc có nhu cầu băng thông và tải mạng cao nhất, được dự đoán sẽ có thị phần cao nhất cho điện toán biên, trong khi bán lẻ được dự đoán là phân khúc phát triển mạnh nhất do sử dụng rộng rãi các cảm biến và máy ảnh được sử dụng cho thu thập và xử lý dữ liệu ở biên, thay vì trung tâm dữ liệu hoặc cơ sở hạ tầng đám mây.
Mặt khác, Grand View Research tỏ ra dè dặt hơn với các dự đoán trong báo cáo tháng 6 năm 2019, dự đoán một thị trường trị giá 3,24 tỷ đô la vào năm 2025, với Bắc Mỹ là động lực tăng trưởng chính. Grand View Research cũng tuyên bố rằng chăm sóc sức khỏe và khoa học đời sống sẽ là những phân khúc hàng đầu có tốc độ tăng trưởng cao nhất.
Điểm mấu chốt từ tất cả các dự báo thị trường này: điện toán biên được nhiều người coi là lĩnh vực có tiềm năng tăng trưởng to lớn và sẽ sớm trở thành một phần trong nỗ lực chuyển đổi kỹ thuật số của hầu hết các ngành.