A batalha na vantagem da computação

O locus de atividade da computação está mudando continuamente, de mainframes para desktops e a nuvem e agora até a borda. Este empurrão externo geralmente passa pelo nome Internet das Coisas , mas a IoT não captura completamente a mudança revolucionária que está transformando como trabalhamos, vivemos e jogamos. Eles são facilitadores de um novo mundo de inteligência descentralizada que liberará novos modelos de negócios (como cuidados de saúde remotos), novos comportamentos (resultantes de casas totalmente automatizadas, por exemplo) e novas formas de interrupção. A computação de borda acelera a capacidade de

The 20 billion connected sensors and devices that make up the IoT are not just things. They are enablers of a new world of decentralized intelligence that will unleash new business models (such as remote health care), new behaviors (resulting from fully automated homes, for instance), and new forms of disruption. Edge computing accelerates the ability of empresas para se tornarem biônicas Ao dar a eles acesso a conjuntos de dados maciços, muitos deles relacionados à atividade humana e os meios para entender essas informações de novas maneiras através da inteligência artificial. Comparado com a computação em nuvem, no entanto, competir no Edge requer um conjunto mais complexo de habilidades e capacidades; portanto, os vencedores de hoje podem não ser de amanhã. Nos últimos anos, mas a idéia de mover o processamento e a inteligência mais perto do mundo físico tem algumas décadas. Na virada do século, por exemplo, as redes de distribuição de conteúdo (CDNs) começaram a aproximar a computação e o armazenamento da borda, com data centers regionais capazes de acelerar a rede mundial de rastreamento. Mas esse foco estreito perde a conectividade e os fluxos de dados que dão vida à computação de borda, bem como o hardware e a infraestrutura que vinculam a borda à nuvem. Para fornecer uma visualização de ponta a ponta, dividimos a borda em quatro estágios, como mostrado no Anexo 1, de acordo com onde ocorrem computação e armazenamento:

Edge computing will generate winners and losers, just as prior shifts have. Compared with cloud computing, however, competing at the edge requires a more complex set of skills and capabilities, so today’s winners may not be tomorrow’s.

Before exploring the contest, we need to understand the battlefield: what exactly is edge computing, how fast is it growing, what are its most popular uses, and which companies are positioned to win?

The Edge Defined

Edge computing has gained currency in the past few years, but the idea of moving processing and intelligence closer to the physical world is a couple of decades old. At the turn of the century, for example, content distribution networks (CDNs) started to bring computation and storage closer to the edge, with regional data centers able to speed up the crawling World Wide Web.

According to many definitions, the edge is limited to, or is close to, IoT devices themselves. But that narrow focus misses the connectivity and data flows that bring edge computing to life, as well as the hardware and infrastructure that link the edge to the cloud. To provide an end-to-end view, we divide the edge into four stages, as shown in Exhibit 1, according to where computation and storage occur:

• Edge da borda: Onboard signal and data processing at the device
• Premise Edge: On-premise infrastructure in the enterprise, car, or home
• Access Edge: pontos de acesso à rede que se conectam a grandes centros de agregação
• Metro Edge: Major aggregation points, including Internet service providers and data centers, covering traffic within a region

Um carro autônomo, por exemplo, depende de mais do que seus sensores e do computador a bordo. O carro está processando continuamente os dados a bordo (na premissa Edge), mas também está fornecendo dados de treinamento (através das bordas de acesso e metrô) a um algoritmo centralizado de aprendizado de máquina. Os sistemas de monitoramento de tráfego e detecção de acidentes têm cada vez mais chips de aprendizado de máquina incorporados na câmera na borda. Quando os dados são processados ​​na extremidade da rede, os custos de latência e largura de banda são radicalmente reduzidos, sem sacrifício na capacidade de relatar acidentes e vínculos de tráfego a um serviço central. Cada um de usa acessos e beneficia a vantagem de maneiras ligeiramente diferentes. (Consulte Anexo 2 e Anexo 3.)

Self-driving cars are perhaps the most prominent example of edge computing in action, but there are many others, ranging from predictive maintenance to implantable medical monitoring devices. Each use accesses and benefits the edge in slightly different ways. (See Exhibit 2 and Exhibit 3.)

The Projected Size of the Edge

O mercado geral de IoT deve continuar seu forte crescimento, dobrando de 2019 para 2024 e impulsionando um crescimento significativo no mercado de IoT de borda. À medida que mais casos de uso e novas tecnologias surgem, esperamos que a borda cresça 35% anualmente e os casos de uso da borda superior para representar mais de 20% do mercado de IoT em 2024, em comparação com menos de 10% em 2019 (consulte “Nossa metodologia”)

Os casos de uso mais atuais dependem dos recursos de computação e armazenamento dentro ou perto do dispositivo que aumentam a velocidade ou reduzem a dependência da conectividade. Consequentemente, a borda do dispositivo e a premissa de borda representam atualmente cerca de 75% do mercado. Além de 2024, à medida que 5G e outras redes avançadas são lançadas, esperamos que o crescimento na borda de acesso e a borda do metrô acelere. As aplicações e a subcamada de análise continuarão a ser a maior fatia do mercado até 2024, enquanto a camada de hardware provavelmente estará em crescimento mais rápido. (Consulte o Anexo 4.)

If the edge is viewed as a stack of services, software, and hardware, each of these layers is likely to grow by at least 30% a year. The applications and analytics sublayer will continue to be the largest slice of the market through 2024, while the hardware layer is likely to be the fastest growing. (See Exhibit 4.)

onde a borda estará quente

The edge will complement the cloud but not replace it. In fact, the edge depends on cloud infrastructure. But edge computing has the benefits of low latency, better reliability, potentially improved security, lower cost, and greater convenience, which give companies a powerful incentive to move some of their processing to the periphery. (See “Why the Edge Will Be Hot.”)

By mixing and matching these five benefits in various combinations, companies can add capabilities that are more efficiently provided on the edge. We anticipate that six use cases will likely account for more than three-quarters of the edge computing market in 2024. (See Exhibit 5.) The first two of them will be far larger than the rest.

• Transporte conectado. Isso inclui veículos particulares, transporte público, caminhões e compartilhamento de bicicletas e scooters. A fabricação 4.0 depende de baixa latência, alta confiabilidade e segurança. O monitoramento e a manutenção remotos provavelmente crescerão 23% ao ano, alimentados por uma ampla gama de clientes. Muitos grandes fabricantes já estão bastante avançados na automação e são arquiteturas pioneiras em borda construídas em torno de algoritmos de aprendizado de máquina em tempo real. Outras empresas com ativos herdados são muito menos avançados na adoção, mas estão estabelecendo as bases para o rápido crescimento.
• Remote Monitoring and Maintenance. Manufacturing 4.0 depends on low latency, high reliability, and security. Remote monitoring and maintenance are likely to grow by 23% annually, powered by a wide range of customers. Many large manufacturers are already fairly advanced in automation and are pioneering edge architectures built around real-time machine-learning algorithms. Other companies with legacy assets are much less advanced in adoption but are laying the groundwork for rapid growth.
• Realidade aumentada e virtual. No entanto, a inteligência na periferia Proponents of augmented reality and virtual reality have overpromised and underdelivered for years, so skepticism is to be expected. However, intelligence at the periphery poderia Desbloquear casos de uso de AR em produtos de varejo, fabricação ou saúde e liberar produtos de VR do consumidor. Projetamos esse segmento para ser o mais rápido, em parte porque está começando a partir de uma base tão pequena.
• grade inteligente. A grade inteligente - usinas de energia conectadas, infraestrutura e sistemas usados ​​para detecção de interrupções e roteamento de energia - é um dos componentes mais maduros da borda, especialmente nos mercados desenvolvidos.
• Robots e automação. Drividado pela fabricação 4.0 e os avanços no aprendizado de máquina, a robótica e a automação dependem da latência do tipo humano e da conectividade sempre ativa. A borda pode ajudar a garantir ambos.
• Video Surveillance and Analytics. Câmeras de vídeo remotas são baratas, mas o envio de fluxos de vídeo ao vivo para a nuvem pode ser caro. Ao processar dados dentro do dispositivo ou nas instalações, a borda pode ajudar a reduzir os custos e reduzir a latência. A integração bem -sucedida da tecnologia em grandes organizações com hardware e software herdado, habilidades digitais desiguais e práticas comerciais estabelecidas nunca é um dado. Será necessário um trabalho árduo para o Edge ganhar um lugar significativo na computação corporativa. (Veja a barra lateral “O que poderia segurar a borda.”)

Technologies with meaningful benefits are not preordained to win. The successful integration of technology into large organizations with legacy hardware and software, uneven digital skills, and established business practices is never a given. It will take hard work for the edge to win a meaningful place in corporate computing. (See the sidebar “What Could Hold Back the Edge.”)

How the Battle Is Shaping Up

The edge is attracting the usual suspects: technology vendors seeking to extend their current product line and startups looking to break into a high-potential market. These aspirations are drawing on companies’ core strengths and building new ones. The natural approach is to seek to build an ecosystem, given that the sweet spot of edge combines capabilities in hardware, software, and connectivity that are hard to pull together within a single company.

Public Cloud Providers. The edge is a natural extension for these platforms, combining the cloud’s computing and storage capacity with the edge’s hardware and connectivity into a “hybrid cloud.” Cloud providers are investing outside their core by following three approaches. They are extending their businesses vertically into hardware and chips, partnering with other companies to create ecosystems, and taking advantage of their scale to continue their horizontal expansion.

Microsoft, for example, is expanding into edge-enabled hardware such as sensors and gateways. Its Azure Sphere chips, developed with hardware partners, include a built-in Microsoft security and operating system. Microsoft has also entered the connectivity layer of the stack by acquiring Affirmed Networks.

Fabricantes de hardware e chips. Alguns desses equipamentos, como poços de petróleo e implementos agrícolas, serão instalados em condições adversas no campo-potencialmente novos ambientes para os fabricantes. A plataforma de inteligência da Qualcomm Vision, por exemplo, é construída em torno de sistemas em um chip que executa cargas de trabalho de vídeo intensivas, como vigilância e reconhecimento facial habilitados para AI. Obter esse equilíbrio correto será fundamental. Essas empresas estão buscando abordagens semelhantes às dos fabricantes de hardware. Eles estão incorporando recursos de borda em seus produtos e expandindo -se em aplicativos e plataformas trabalhando com clientes e parceiros existentes. Seu sucesso depende de sua capacidade de demonstrar que eles têm os recursos de software, internamente ou em parceria com outras pessoas, que a vantagem exige. Essas empresas podem ter uma oportunidade estreita de criar soluções de ponta a ponta, uma estratégia sendo implantada pela Tesla, a fabricante de carros elétricos. These companies have a natural and nearby opportunity to develop sensors, gateway, and other devices for the edge. Some of this equipment, such as oil wells and farm implements, will be installed in harsh conditions in the field—potentially new environments for manufacturers.

The edge also gives them an opportunity to move upstream into industry-specific applications and platforms, taking advantage of the AI processing capabilities of new chips. The Qualcomm Vision Intelligence platform, for example, is built around systems on a chip that run intensive video workloads, such as AI-enabled surveillance and facial recognition.

Hardware manufacturers will likely need to utilize both hardware and software to compete against public cloud providers and cooperate with them in developing ecosystems. Getting this balance right will be key.

Industrial Goods Companies. These companies are pursuing approaches similar to those of hardware manufacturers. They are embedding edge capabilities into their products and expanding into applications and platforms by working with existing customers and partners. Their success depends on their ability to demonstrate that they have the software capabilities, either in-house or in partnership with others, that the edge requires. These companies may have a narrow opportunity to build end-to-end solutions, a strategy being deployed by Tesla, the electric-car maker.

Redes de distribuição de conteúdo. CDNs estão no negócio de borda há mais tempo que a maioria das empresas. Eles têm a oportunidade de ir além da capacidade principal de armazenar em cache de fluxos de vídeo para oferecer outros serviços, como gerenciamento e segurança em nuvem para os clientes. O lançamento do 5G criará oportunidades adicionais para fornecer recursos de computação de acesso local perto da borda. As CDNs têm ecossistemas naturais ou oportunidades de parceria com operadores de telecomunicações.

Operadores de telecomunicações. Eles criarão casos de negócios em torno de tecnologias como computação de borda móvel (colocando servidores perto de torres de células 5G), IoT de banda estreita (uma tecnologia de rede de baixa potência) e comunicação ultrinareliável de baixa latência (para usos de missão crítica, como cirurgia remota e veículos autônomos). Os operadores também têm a oportunidade de fazer parceria com provedores de nuvem pública e outras pessoas para criar ecossistemas de borda. A Verizon, por exemplo, fez uma parceria com a Amazon Web Services em Boston para oferecer serviços ultra-baixa-latência, enquanto a AT&T está trabalhando com o HPE na computação de borda multiaccess que aproxima a nuvem dos dispositivos. While operators have struggled to make money from IoT, the rollout of 5G could fundamentally change their trajectory. They will build business cases around such technologies as mobile edge computing (placing servers near 5G cell towers), narrowband IoT (a low-power networking technology), and ultrareliable low-latency communication (for mission-critical uses such as remote surgery and self-driving vehicles). Operators also have an opportunity to partner with public cloud providers and others to create edge ecosystems. Verizon, for example, has partnered with Amazon Web Services in Boston to offer ultra-low-latency services, while AT&T is working with HPE on multiaccess edge computing that brings the cloud closer to devices.

Startups. A Comunidade de Venture vem investindo ativamente na Internet das Coisas e em Computação de Edge-especificamente, em empresas que oferecem aplicativos e análises que fornecem soluções convenientes e são fáceis para os clientes adotarem. Sua plataforma em nuvem usa dados do sensor e uma API aberta para fornecer análises e informações sobre eficiência, segurança e sustentabilidade operacionais. Sua câmera AI Dash movida a borda, por exemplo, detecta paradas distraídas ou agressivas de direção, utilização não autorizada e rolando para minimizar acidentes.

Samsara, a startup with about $1 billion in funding, has created an end-to-end solution to connect the operations of fleets, equipment, and warehouses. Its cloud platform uses sensor data and an open API to provide analytics and insights into operational efficiency, safety, and sustainability. Its edge-powered AI dash cam, for example, detects distracted or aggressive driving, tailgating, and rolling stops to minimize accidents.

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Mais de cinco anos atrás, nosso colega Philip Evans descreveu um mundo onde "detectar, conectividade e dados se fundem em um único sistema", onde "toda pessoa e objeto de interesse está conectada a todos os outros" e onde "o mundo e nossa imagem do mundo estão se tornando a mesma coisa: um imenso documento auto-referencial". A computação de borda nos aproxima desse mundo. A batalha entre empresas de tecnologia e telecomunicações ainda está tomando forma. As empresas que dão vida a esse mundo de inteligência-em todos os lugares, surgirão triunfantes. Parceiro sênior, líder do setor global, tecnologia