Điện toán biên là gì và tại sao nó sẽ là chìa khóa cho sự phát triển của AI?

Kết nối toàn cầu đang phát triển nhanh chóng. Các hình thức tương tác mới giữa người dùng, thiết bị và dịch vụ kỹ thuật số đang dần phổ biến. Máy tính cạnh Nó được định vị là một trong những động lực chính của sự thay đổi. Công nghệ này không chỉ chuyển đổi cách chúng ta truy cập dữ liệu mà còn cả cách xử lý dữ liệu, đưa sức mạnh tính toán và lưu trữ đến gần hơn với nơi thông tin thực sự được tạo ra.

Trong những năm tiếp theo, Ảnh hưởng của điện toán biên sẽ ngày càng rõ rệt trong các lĩnh vực như IoT, xe kết nối, trí tuệ nhân tạo, Công nghiệp 4.0 và phát trực tuyến trò chơi điện tử. Nếu bạn muốn hiểu đầy đủ về điện toán biên, lý do tại sao nó đang cách mạng hóa chuyển đổi số và cách các công ty có thể tận dụng nó, hãy đọc tiếp.

Điện toán biên là gì và nó hoạt động như thế nào?

Điện toán biên là một mô hình xử lý dữ liệu đưa sức mạnh tính toán đến gần hơn với nơi dữ liệu bắt nguồn. Mục tiêu của nó là tăng tốc độ phân tích, giảm độ trễ và tối ưu hóa việc sử dụng băng thông., một điều cơ bản trong thế giới siêu kết nối, nơi nhu cầu về sự tức thời ngày càng tăng.

Về bản chất, xử lý được phân phối trên các nút ngoại vi (các thiết bị IoT, cổng, bộ định tuyến tiên tiến, trung tâm dữ liệu vi mô, v.v.) gần với cảm biến, máy móc hoặc người dùng. Do đó, Dữ liệu được phân tích và xử lý gần như theo thời gian thực, chỉ gửi thông tin có liên quan nhất hoặc thông tin cần lưu trữ lâu dài đến đám mây trung tâm hoặc máy chủ chính.

Cách tiếp cận tính toán này, còn được gọi là điện toán biên, bổ sung cho đám mây truyền thống. Edge và Cloud có thể hoạt động cùng nhau:Đám mây tập trung vẫn là chìa khóa cho việc lưu trữ hàng loạt, phân tích lịch sử và các tác vụ sao lưu, trong khi đám mây biên tập trung vào tốc độ, tính tức thời và giảm chi phí truyền tải.

Sự khác biệt giữa điện toán đám mây và điện toán biên

Điện toán đám mây (điện toán đám mây) đã chuyển đổi việc truy cập và quản lý dữ liệu và ứng dụng trong thập kỷ qua, cho phép các doanh nghiệp và người dùng tận hưởng các dịch vụ lưu trữ từ xa mạnh mẽ. Tuy nhiên, Mô hình này có một số hạn chế nhất định khi sử dụng ở những nơi mà từng mili giây đều quan trọng..

Trên đám mây, các thiết bị sẽ gửi thông tin đến các máy chủ tập trung, có thể cách xa hàng trăm hoặc hàng nghìn km. Độ trễ, mặc dù thấp (mili giây), có thể quá cao đối với các ứng dụng phản hồi ngay lập tức.chẳng hạn như xe tự lái, trò chơi điện tử tương tác trên nền tảng đám mây, giám sát công nghiệp tiên tiến hoặc phân tích thời gian thực các cảm biến quan trọng.

Điện toán biên giải quyết vấn đề này bằng cách chạy xử lý gần hơn với nguồn dữ liệu.. Ví dụ Cảm biến môi trường trong nhà máy xử lý cục bộ nếu có bất kỳ lỗi bất ngờ nàoMột chiếc ô tô được kết nối có thể đưa ra quyết định theo thời gian thực mà không cần chờ phản hồi từ máy chủ trung tâm hoặc camera giám sát có thể thực hiện nhận dạng khuôn mặt tại chỗ, chỉ gửi thông tin quan trọng đến đám mây để lưu trữ hoặc phân tích tổng hợp. Kết quả: phản hồi nhanh hơn, tiết kiệm băng thông và tăng hiệu quả hoạt động..

Ưu điểm chính của điện toán biên

Điện toán biên mang lại Lợi ích chính cho cả doanh nghiệp và người dùng cuối:

• giảm độ trễBằng cách xử lý dữ liệu gần nơi nó được tạo ra, phản hồi gần như tức thời. Độ trễ có thể được giảm xuống dưới 1 mili giây nhờ các công nghệ tiên tiến như 5G và cáp quang.
• Tiết kiệm băng thông: Chỉ truyền thông tin có liên quan, giúp giảm chi phí và tắc nghẽn mạng.
• Tăng cường bảo mật và quyền riêng tư: Sẽ dễ dàng hơn để bảo vệ thông tin nhạy cảm bằng cách phân tích thông tin đó mà không cần phải xóa thông tin đó khỏi môi trường cục bộ.
• Khả năng mở rộng: Cho phép bạn hỗ trợ hàng triệu thiết bị được kết nối mà không làm quá tải các trung tâm dữ liệu trung tâm.
• Tính đa năng: Có thể triển khai trong môi trường công nghiệp, đô thị, chăm sóc sức khỏe, ô tô, gia đình, v.v.

Bên cạnh đó, Điện toán biên tạo điều kiện cho sự đổi mới trong các lĩnh vực mà từng giây đều có giá trị.chẳng hạn như xe tự lái, phát hiện bất thường trong nhà máy, phát trực tuyến nội dung và giám sát cơ sở hạ tầng quan trọng.

Điện toán biên trong xe kết nối và tự hành

Ngành ô tô là một trong những ngành được hưởng lợi nhiều nhất từ điện toán biên.Ô tô kết nối và xe tự hành tích hợp hàng chục cảm biến, camera, radar và hệ thống truyền thông liên tục tạo ra dữ liệu về môi trường, trạng thái của xe và tình trạng giao thông.

La an toàn đường bộ Điều này phụ thuộc phần lớn vào khả năng xử lý và hành động dựa trên dữ liệu đó trong vòng một phần mười giây. Ví dụ, nếu cảm biến phát hiện chướng ngại vật bất ngờ hoặc vạch kẻ đường dành cho người đi bộ, hệ thống phải đưa ra quyết định ngay lập tức, điều này sẽ không khả thi nếu tất cả thông tin phải được truyền qua lại từ đám mây.

Nhờ có cạnh, Phần lớn quá trình xử lý này được thực hiện trực tiếp trên tàu, trong xe hoặc tại cơ sở hạ tầng gần đó.. Điều này cho phép:

• Giải thích tín hiệu giao thông và phản ứng với những thay đổi theo thời gian thực.
• Dự đoán các sự cố như đèn giao thông hoặc tắc đường.
• Quản lý khối lượng thông tin lớn mà không làm quá tải mạng.
• Hình thành các "đội" xe tải kết nối, cải thiện hiệu quả vận chuyển.

Điện toán biên và máy học: sản xuất thông minh và hơn thế nữa

Trong công nghiệp và sản xuất tiên tiến, điện toán biên giúp tăng cường tiềm năng của trí tuệ nhân tạo và máy học.Nhờ kiến trúc này, hệ thống thị giác máy có thể tự động phát hiện lỗi trong dây chuyền sản xuất, theo dõi trạng thái máy và thậm chí dự đoán lỗi trước khi chúng xảy ra.

Làm thế nào để bạn có được nó? Các cảm biến và camera của nhà máy xử lý hầu hết thông tin tại chỗ., so sánh nó với các mô hình học máy đã được đào tạo trước đó. Chỉ trong trường hợp nghi ngờ hoặc có lỗi, dữ liệu mới được tham khảo trên đám mây hoặc được lưu trữ để phân tích trong tương lai. giảm đáng kể lưu lượng mạng và tăng tốc độ phản ứng với các sự kiện không lường trước được.

Điện toán biên, phát trực tuyến trò chơi điện tử và phản hồi gần như tức thì

Trò chơi đang trải qua một cuộc cách mạng thực sự nhờ vào điện toán biên.Các nền tảng chơi game đám mây như Stadia, Xbox Cloud, Nvidia GeForce Now hoặc PlayStation Now xử lý đồ họa và logic trò chơi trên các máy chủ từ xa lớn, gửi hình ảnh kết quả đến bất kỳ màn hình nào được kết nối. Tuy nhiên, để trải nghiệm mượt mà và không bị lag, độ trễ phải ở mức tối thiểu.

Việc tích hợp các nút cạnh gần với người chơi mang lại trải nghiệm rất giống với việc có máy chơi game ở nhà.Mỗi khi bạn nhấn một nút, lệnh đó sẽ được truyền đến một máy chủ gần đó (ở rìa), được xử lý và bạn sẽ nhận được phản hồi trên màn hình trong vài mili giây. Vì vậy, Độ trễ và giật hình đã được loại bỏ điều này khiến tựa game này không thể chơi được trong các tình huống hành động cạnh tranh hoặc nhịp độ nhanh.

Khả năng mở rộng, bảo mật và cơ hội kinh doanh mới

Điện toán biên còn nổi bật vì khả năng mở rộng và tập trung vào bảo mật.Bằng cách phân phối xử lý trên hàng nghìn nút, các điểm lỗi đơn lẻ được giảm thiểu và việc duy trì dịch vụ hoạt động dễ dàng hơn ngay cả khi kết nối chính bị gián đoạn. Nếu một nút gặp sự cố, các nút khác có thể tiếp quản, đảm bảo tính liên tục.

Về an ninh, dữ liệu nhạy cảm có thể vẫn nằm trên chu vi và chỉ được chuyển lên đám mây dưới dạng mã hóa hoặc ẩn danh. Chiến lược này giảm thiểu rủi ro tấn công mạng quy mô lớn và bảo vệ quyền riêng tư của người dùng, đặc biệt quan trọng trong các lĩnh vực được quản lý chặt chẽ như y tế, tài chính và cơ sở hạ tầng quan trọng.

Hơn nữa, Điện toán biên tạo điều kiện cho các mô hình kinh doanh mới dựa trên các dịch vụ nhanh nhẹn, cá nhân hóa và có giá trị gia tăng cao: bảo trì dự đoán, tối ưu hóa thời gian thực, quản lý năng lượng thông minh, kiểm soát đô thị tiên tiến, v.v.

Sự kết hợp giữa điện toán biên, mạng 5G và cáp quang

Việc triển khai đỏ 5G và việc mở rộng cáp quang đã là bước tiến đột phá cho điện toán biên. 5G không chỉ tăng gấp bội tốc độ tải xuống mà còn giảm độ trễ môi trường xuống còn 1 mili giây, điều mà các công nghệ trước đây không thể tưởng tượng được. Điều này cho phép biên không chỉ xử lý dữ liệu gần thiết bị mà còn cho phép truyền dữ liệu giữa các nút gần như tức thời.

Các dự án tiên tiến đang sử dụng sự kết hợp này để tạo ra các thành phố thông minh, phương tiện giao thông kết nối, bệnh viện theo dõi bệnh nhân theo thời gian thực và các nhà máy siêu kết nối, nơi mỗi máy móc giao tiếp liền mạch với môi trường xung quanh và các hệ thống hỗ trợ.

Chất xơ cung cấp băng thông cần thiết để kết nối các đảo biên với nhau và với đám mâytrong khi 5G cho phép khả năng di động cực cao: cả trong di động cá nhân (ô tô, máy bay không người lái, thiết bị đeo) và trong các tình huống công nghiệp hoặc hậu cần.

Tương lai chỉ ra sự tích hợp sâu hơn nữa giữa biên, trí tuệ nhân tạo và blockchain, mở ra những ứng dụng mới trong thành phố thông minh, sức khỏe số, năng lượng thông minh, di động và nhiều hơn nữa.

Việc áp dụng các công nghệ này đang thay đổi cách chúng ta tương tác với công nghệ, cho phép cung cấp các dịch vụ nhanh hơn, an toàn hơn, thông minh hơn, phù hợp với một xã hội ngày càng kết nối và thay đổi.

Daniel Terrasa

Biên tập viên chuyên về các vấn đề công nghệ và internet với hơn mười năm kinh nghiệm trong các lĩnh vực truyền thông kỹ thuật số khác nhau. Tôi đã từng làm biên tập viên và người sáng tạo nội dung cho các công ty thương mại điện tử, truyền thông, tiếp thị và quảng cáo trực tuyến. Tôi cũng đã viết trên các trang web kinh tế, tài chính và các lĩnh vực khác. Công việc của tôi cũng là niềm đam mê của tôi. Bây giờ, qua bài viết của tôi trong Tecnobits, Tôi cố gắng khám phá tất cả những tin tức và cơ hội mới mà thế giới công nghệ mang đến cho chúng ta hàng ngày để cải thiện cuộc sống của chúng ta.