O que é computação de borda e por que precisamos dela?

Estamos vivendo na era do “mais forte, melhor, mais rápido”, onde cada software ou tecnologia passa por constantes atualizações e melhorias para ampliar seu escopo de atuação. O advento da computação em nuvem revolucionou a maneira como lidamos e processamos dados, pois nos deu uma plataforma quase infinita para armazenar dados e poder computacional. Mas a banda larga, o armazenamento e velocidade de nossa estrada tecnológica está se tornando confusa e obstruída, pois há muitos veículos de dados compartilhando os mesmos fluxos. O aumento extraordinário de dispositivos conectados à Internet (a IoT) e o desenvolvimento de aplicativos que exigem poder de processamento em tempo real é a principal causa do congestionamento. Isso está levando a velocidades lentas e atrasos, o que está se tornando cada vez mais irritante para alguns e prejudicial para outros.

Então, como os especialistas de dados em todo o mundo estão tentando resolver esse problema? A resposta está na computação de borda.

Afinal, o que é computação de borda?

A computação de borda é um paradigma relativamente novo que visa aproximar a computação e o armazenamento de dados da fonte de onde os dados estão sendo coletados e usados. Isso é útil porque evita a necessidade de os dispositivos dependerem de fontes de dados centralizadas (nuvens) situadas a milhares de quilômetros de distância, causando problemas de latência e desempenho decorrentes de largura de banda de rede lenta ou baixa.

Em termos mais simples, a computação de borda significa executar menos processos na nuvem e mover esses processos para outros locais e liberar espaço em nossa estrada de banda larga global. Ao aproximar a computação da “borda” da rede, reduz a quantidade de comunicação de longa distância necessária entre usuários e provedores de serviços. Ele ajuda o processamento de dados em tempo real a ter o melhor desempenho sem sofrer problemas de latência.

Qual é a borda da rede?

Este é o local onde um dispositivo de rede, ou uma rede que contém dispositivos, se conecta e se comunica com a Internet. Ao contrário dos servidores e da nuvem que estão geograficamente distantes, a borda da rede está localizada muito próxima da fonte de dados. Por exemplo, seu computador ou um processador de um dispositivo IoT são considerados a borda da rede.

Um exemplo de computação de borda

Antes da computação de borda, o software de reconhecimento facial em seu smartphone (e todos os processos em que seu telefone tira uma foto do seu rosto e correlaciona os vários pontos nodais em seu rosto para fazer uma correspondência positiva) enviava os dados para a nuvem para processamento.

As informações são enviadas do seu telefone a milhares de quilômetros de distância para a rede de nuvem centralizada, que é processada e, em seguida, os dados atualizados são devolvidos ao seu dispositivo. Isso consome muita banda, para um aplicativo, e pense em quantas vezes isso é feito por quantas pessoas globalmente a cada hora. Isso é um monte de dados causando congestionamento de tráfego e consumindo banda. A computação de borda permite que a maior parte desse processo seja tratada no dispositivo ou muito próximo dele, consolidando os dados e o processamento computacional, enquanto apenas os dados relevantes são enviados para a nuvem. Isso acelera os processos e libera a banda para outros usos.

Vamos ver isso com um pouco mais de detalhes…

Internet das Coisas (IoT)

Parece que todos os dispositivos com os quais entramos em contato hoje em dia estão se tornando mais inteligentes, melhores e mais rápidos.  Geladeiras e torradeiras agora podem se conectar à internet e realizar funções muito mais elaboradas do que simplesmente manter produtos perecíveis frescos e seu pão torrado.  Os dispositivos IoT se conectam à Internet para receber ou para entregar informações à nuvem.  Alguns desses dispositivos criam grandes quantidades de dados durante sua vida útil, o que aumenta o congestionamento da largura de banda global. Isso desenvolveu a necessidade de mover dados e processamento computacional para longe da nuvem e mais perto do próprio dispositivo, na tentativa de não depender tanto da largura de banda.

5G

O mundo está ansioso pela chegada do 5G e a espera já está acabando. A tecnologia de rede ultrarrápida do 5G promete permitir que os sistemas de computação de borda acelerem as coisas para demandas em tempo real, como processamento e análise de vídeo, robótica, inteligência artificial e até carros autônomos. O 5G permitirá que a computação de borda tenha um desempenho mais rápido e sem problemas de latência, pois os dados cada vez mais sofisticados e os processos de informações podem ser tratados na borda da rede, em vez da nuvem. Isso, combinado com tecnologias como IA, reconhecimento facial, aprendizado de máquina e carros autônomos, a banda larga terá uma tecnologia muito mais sofisticada, contando com recursos de rede e processamento autônomos. O objetivo é mover a maioria dos dispositivos prontos para a Internet para a borda da rede para manter a banda larga global reservada para processos maiores.

Custo-beneficio

Todo negócio tem um conceito central – ganhar dinheiro enquanto reduz custos. Os custos da banda larga podem ser debilitantes para empresas que utilizam a nuvem para aplicativos de grande escala. A computação de borda permite que as empresas economizem dinheiro fazendo o processamento de dados localmente, o que reduz a quantidade de dados que precisam ser processados em um local centralizado ou baseado em nuvem.  Isso resulta em uma diminuição na necessidade de recursos de servidor e nos múltiplos custos que o acompanham.

Por que precisamos de computação de borda?

A principal vantagem da computação de borda é que ela ajuda a reduzir o uso da banda larga e minimiza os recursos do servidor, o que economiza tempo e dinheiro. A produção e o uso de dispositivos inteligentes IoT aumentarão exponencialmente nos próximos anos. Para dar suporte a esses dispositivos, uma quantidade significativa de computação terá que ser movida para a borda da rede.

Também precisamos reservar direitos de banda larga para tecnologias futuras que serão avançadas demais para operar na borda da rede, mas terão que utilizar de banda larga global e de nuvens para operar, pelo menos inicialmente. Processos menores, como os requisitos de dispositivos inteligentes e IoT, podem ocupar o espaço de computação de borda por enquanto e deixar algumas pistas livres de banda larga, fluindo livremente para os requisitos técnicos do futuro.

Vivendo na borda

Apesar de todos os seus benefícios óbvios e pretendidos, a computação de borda tem seu próprio conjunto de desvantagens. Quando se trata de privacidade e segurança, a natureza da computação de borda se abre para a ameaça de ataques cibernéticos de players mal-intencionados. Os dados na borda podem causar alguns problemas, pois podem ser manipulados por vários dispositivos que não são tão seguros quanto um sistema centralizado ou baseado em nuvem. Os fabricantes de IoT precisam estar cientes das preocupações de segurança de seus dispositivos e garantir que cada um tenha a capacidade de proteger os dados com segurança, incluindo criptografias e processos corretos de controle de acesso.

O Hardware mais aprimorado em cada dispositivo IoT é o caminho natural da computação de borda.  Para que a computação de borda acompanhe as demandas de novas tecnologias (como processamento de vídeo), os dispositivos inteligentes exigirão hardware mais sofisticado para utilizar os benefícios da computação de borda.

O crescimento de dispositivos IoT e software de aplicativos em tempo real que exigem processamento e armazenamento local continuará a impulsionar a computação de borda no futuro. E como vivemos em uma era em que exigimos que nossa tecnologia seja continuamente mais forte, melhor e mais rápida, essa mentalidade de visão de futuro nos forçou a encontrar novas maneiras de definir eficiência.  — A computação de borda é uma maneira infalível de acompanhar a velocidade de nossas inovações.

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