Questo articolo discuterà:
- Cosa rappresenta l'edge computing e perché è la chiave per l'implementazione di Industria 4.0
- I suoi vantaggi e i casi d'uso applicabili
- Il ruolo che l'evoluzione delle tecnologie interconnesse, come le reti wireless 5G, gioca nelle implementazioni dell’edge computing
Il profilo dell'edge computing e il suo utilizzo negli impianti industriali continuano a crescere, grazie alla sua capacità di migliorare l'implementazione di Industrie 4.0 e di supportare i framework di cloud computing. Con l'avvento dell'edge computing, noto anche come Multi-access Edge Computing (MEC), è ora possibile l'implementazione strategica di Industrie 4.0 nelle parti più remote delle fabbriche brownfield e greenfield.
Che cosa è l'edge computing?
L'edge computing si riferisce all'uso di dispositivi collegati, come i dispositivi mobili edge, ad esempio i dispositivi indossabili, gli smartphone e gli HMI portatili, così come gli HMI e i PC industriali più comuni, per eseguire applicazioni in tempo reale a livello di edge della rete. La possibilità di eseguire applicazioni edge di una rete significa che queste applicazioni non devono più passare attraverso una piattaforma di elaborazione centralizzata per essere raggiunte.
I proprietari degli stabilimenti e le strutture che utilizzano le soluzioni IoT, in genere hanno difficoltà ad accedere alle risorse di calcolo in tempo reale a causa dell'uso di una risorsa di calcolo centralizzata come il cloud. Anche se il cloud è stato di aiuto, la necessità di una bassa latenza e di un'elaborazione ad alta larghezza di banda per automatizzare i processi in tempo reale ha fatto sì che l'utilizzo del solo cloud non fosse sufficiente. L'edge computing risolve il problema di bassa latenza ed elaborazione collegato all'implementazione di Industrie 4.0 e significa che quasi ogni dispositivo smart verrà utilizzato in futuro come strumento edge.
Nell'edge computing, un dispositivo edge vincolato alle risorse collabora anche con le piattaforme cloud, quando sorge la necessità di analisi complesse o di maggiori risorse di calcolo. Un esempio è l'archiviazione di dati della linea di produzione, che possono ammontare a più terabyte. In questa situazione, la limitata capacità di memorizzazione di un dispositivo significa che questo deve trasferire i dati nel cloud. I dispositivi edge ricevono anche pacchetti di dati dal cloud per gestire compiti specifici; quindi, un'architettura di elaborazione edge è costituita dal dispositivo, dai server delle applicazioni e dalle reti wireless per il trasferimento dei dati.
L'edge computing fornisce anche un mezzo per ridurre il carico di lavoro sulle piattaforme cloud. Se le aspettative di 50 miliardi di connessioni edge dispiegate in tutto il mondo entro il 2022 si realizzeranno, allora ogni dispositivo che accede al cloud metterà sicuramente a dura prova le reti disponibili, compreso il 5G. Per evitare di sovraccaricare le reti e il cloud, l'EC (Edge Computing) sposta una gran parte delle applicazioni di elaborazione dati sui singoli dispositivi.
Si prevede inoltre che l'edge computing riunirà una varietà professionisti di diversi settori industriali per semplificare l'applicazione di Industrie 4.0. Tra gli importanti stakeholder che rappresentano il futuro miglioramento della sua applicazione vi sono l'industria delle telecomunicazioni, i produttori di hardware e software, i fornitori di servizi cloud e le industrie manufatturiere di equipaggiamento innovativo.
Applicazione dell’egde computing
Ci si aspetta che le applicazioni di edge computing siano trasversali a tutti i settori in cui è richiesta l'elaborazione dei dati in tempo reale. Anche se si prevede che l'industria manifatturiera sarà il più grande beneficiario dell'edge computing, le smart cities, la sanità, la logistica, la gestione della catena di approvvigionamento e l'industria agricola trarranno vantaggio dalla sua applicazione in molteplici modi.
Nel settore manifatturiero, l'edge computing può aiutare a trovare un percorso più efficiente per implementare modelli di business Industrie 4.0 su larga scala. L’edge realizza questo obiettivo, garantendo che i dispositivi autonomi servano come nodi che espandono la rete di calcolo all'interno di uno stabilimento manifatturiero. I dati acquisiti, elaborati e trasferiti possono poi essere utilizzati per monitorare le prestazioni della macchina o per integrare i processi basati sui dati all'interno della linea di produzione manifatturiera.
L’edge computing migliora anche le iniziative di sicurezza all'interno delle strutture greenfield. Un esempio è l'uso di dispositivi indossabili per controllare i veicoli a guida autonoma che escono dal percorso previsto.
Nel settore sanitario, l'EC (Edge Computing) offre ai produttori di tecnologia medica molteplici possibilità da esplorare quando si tratta di fornire ai clienti dispositivi a valore aggiunto. Può tenere traccia dei segni vitali e delle condizioni di salute del paziente per personalizzare la cura in modo da essere più efficienti o allertare i professionisti sui cambiamenti. L'ambiente interconnesso che permette di realizzare, porta anche ad un ambiente cittadino più sicuro e protetto. L'EC fornisce un mezzo per rintracciare le persone scomparse o per utilizzare l'hardware robotico nelle missioni di ricerca e salvataggio. L'interconnettività consente inoltre di tracciare e gestire meglio i sistemi a livello cittadino, come ad esempio i trasporti, per ridurre gli incidenti e migliorare i servizi offerti.
Il ruolo del 5G nell’edge computing
Si prevede che nei prossimi anni le reti 5G domineranno la scena wireless, grazie alla bassa latenza e al trasferimento dati ad alta larghezza di banda che supportano. Il 5G è in fase di sviluppo come strumento di rete industriale, a differenza dei suoi predecessori, e si prevede che il 17.6% di tutto il traffico sarà collegato al 5G entro il 2023.
La natura industriale della rete 5G significa che finirà per fornire la connettività necessaria per consentire l'implementazione dell’edge computing all'interno di strutture e di un'ampia gamma di applicazioni esterne. Si prevede che anche altre soluzioni di rete, come la tecnologia Bluetooth 5 e le reti mesh, saranno molto presenti nei dispositivi edge. Una combinazione di dispositivi edge e reti mesh Bluetooth porterà trasferimenti di dati resilienti e affidabili attraverso strutture, in posizioni geografiche remote che potrebbero limitare la propagazione del 5G.
Quali sono le vostre strategie di edge computing e di implementazione?
L'edge computing fornisce molteplici casi d'uso che i produttori e i fornitori di servizi possono esplorare per aumentare la generazione di ricavi in diversi settori. Le opportunità di generazione di reddito per i produttori di hardware includono lo sviluppo di prodotti indossabili che offrono un'elaborazione a bassa latenza. Mentre, per gli sviluppatori di software, esiste l'opportunità di sviluppare applicazioni e strumenti per gli ambienti di edge computing.
Al di fuori delle aziende che prosperano sulla fornitura di servizi EC, le imprese di consumo possono implementare l'edge computing per realizzare diversi compiti a seconda della posizione di mercato. Come già detto in precedenza, l'EC può fornire le basi necessarie per sviluppare una strategia di monitoraggio funzionale delle condizioni, una strategia di manutenzione predittiva o un processo di ottimizzazione della produzione basato sui dati all'interno di uno stabilimento.
Lo sviluppo di una strategia di implementazione inizia con l'identificazione del caso d'uso o del processo specifico che si intende ottimizzare. La definizione fornisce poi il trampolino di lancio necessario per scoprire e scegliere i produttori che forniscono soluzioni edge in grado di soddisfare le vostre specifiche esigenze e che possono essere integrate nei sistemi degli stabilimenti esistenti. Una strategia di implementazione che prenda in considerazione sia i sistemi esistenti che quelli nuovi garantirà agli utenti finali dell’edge computing i ricchi vantaggi che offre.
Conclusione
Il futuro di Industrie 4.0 e del cloud computing sarà plasmato dall'utilizzo di soluzioni di calcolo distribuite e decentralizzate. L'edge computing fornisce il decentramento e la resilienza necessari per plasmare quel futuro.
