Libro Blanco

Transformación del borde

La arquitectura de su infraestructura para el rendimiento y la fiabilidad

A medida que las tendencias empresariales y tecnológicas siguen modificando la forma en que la informática se desarrolla en el límite, muchas empresas buscan la mejor manera de seleccionar, aplicar y aprovechar las oportunidades que ofrecen hoy en día las estrategias a prueba de futuro de edge computing .

Este white paper ofrece una mirada más cercana a edge computing y define la evolución que está teniendo lugar en edge computing hoy en día, al tiempo que demuestra cómo las soluciones de última generación pueden ayudar a las industrias a ejecutar las nuevas oportunidades que ofrece la transformación del borde.

Resumen ejecutivo

Muchas empresas están buscando en sus sistemas edge computing mejoras en la forma de reunir y procesar los datos resultantes del crecimiento explosivo de los dispositivos conectados a Internet. Sin embargo, para la mayoría de los profesionales de la tecnología operativa (OT) que durante mucho tiempo han sido responsables de los sistemas informáticos de punta en sus organizaciones, la evolución de la punta puede parecer un blanco móvil.

A medida que las tendencias empresariales y tecnológicas siguen modificando la forma en que la informática se desarrolla en el límite, muchas empresas buscan la mejor manera de seleccionar, aplicar y aprovechar las oportunidades que las estrategias a prueba de futuro edge computing ofrecen hoy en día.

En este white paper se ofrece un análisis más detallado de edge computing y se destacan varios ejemplos, industrias y casos de uso en los que se obtiene el mayor beneficio. También se describe la evolución que se está produciendo en edge computing en la actualidad, al tiempo que se demuestra cómo las soluciones de última generación pueden ayudar a las organizaciones a ejecutar las nuevas oportunidades que presenta la transformación del borde, hoy y mañana.

Bienvenido al nuevo borde

Hoy en día, muchas operaciones y procesos críticos tienen lugar en el límite de la red de una organización, como la maquinaria no tripulada, los sistemas de seguridad pública, los sistemas de transporte y la producción de energía y potencia. Estas operaciones, y los equipos de los que dependen, están conectados a un número rápidamente creciente de dispositivos de la Internet de las Cosas (IO), que se prevé que superará los 20.400 millones de puntos finales en 2020.1

Estos sensores y dispositivos recogen datos en tiempo real que pueden utilizarse para racionalizar los ciclos de producción, mejorar la calidad de los productos o servicios o acortar los tiempos de respuesta. Como resultado, una mejor gestión de los datos de borde puede ayudar a toda la empresa a mejorar los procesos críticos, reducir los costos y obtener una importante ventaja competitiva. 

1Gartner, The Need for Real-Time Insights ofrece oportunidades de mercado en Edge Computing, "Forecast: Internet de las cosas - Puntos finales y servicios asociados en todo el mundo, 2016", 24 de febrero de 2017.

Sin embargo, cosechar estos beneficios es más difícil de lo que parece, especialmente cuando se intenta procesar y gestionar datos de borde a través de aplicaciones centralizadas basadas en cloud o centros de datos in situ. Si bien estos modelos informáticos tienen sus ventajas, no son particularmente adecuados para los entornos de apoyo en los que el personal de TI es limitado, la conectividad es deficiente o cara, y las operaciones son especialmente sensibles al tiempo. Todas estas condiciones se encuentran generalmente en el límite.

Edge computing hoy en día está pasando por cambios significativos, trayendo nuevas presiones así como nuevas oportunidades que juntas están impulsando la rápida transformación de lo que está sucediendo en el borde.

El potencial del borde

Para superar esos desafíos inherentes, muchas organizaciones han comenzado a replantearse sus infraestructuras de edge computing , que por lo general tienen una conectividad limitada o nula con un data center y/o un cloud remotos. Los datos de los bordes pueden procesarse directamente en el punto de origen, o pueden enviarse a un dispositivo de red de puerta de enlace o a un servidor intermediario. Pero en cualquier caso, la utilidad de los datos suele estar limitada por la escala y las limitaciones de capacidad del hardware - a veces de 30 años de antigüedad - que constituye la mayor parte de la infraestructura de borde.

Edge computing hoy en día está pasando por cambios significativos, empezando por el aumento de su uso. Esto ofrece nuevas presiones así como nuevas oportunidades que juntas están impulsando la rápida transformación de lo que está sucediendo en el borde.

Para las organizaciones que capitalizan estas oportunidades, la recompensa puede ser tremenda. Por ejemplo, las aplicaciones relacionadas con el análisis, los semáforos inteligentes, las comunicaciones entre vehículos, la producción de energía y el equipo de fabricación se benefician de la infraestructura mejorada de edge computing que procesa y utiliza más eficazmente los datos de flujo de los dispositivos y sensores de IO. En estos casos, estas aplicaciones pueden desviar el tráfico, mejorar el mantenimiento predictivo para prevenir defectos y optimizar la producción.

Beneficios para los profesionales de OT

Los profesionales de OT tienen mucho en su plato: Además de mantener la línea de montaje en funcionamiento, el suministro de agua que fluye, o los trenes que funcionan a tiempo, ahora se les encomienda la tarea de actualizar sus sistemas de IA para aprovechar la ventaja de la evolución.

Un enfoque de tecnología más servicio para optimizar la infraestructura de punta puede simplificar enormemente este desafío y ofrecer beneficios significativos a los profesionales de la OT y sus organizaciones. Estos beneficios incluyen

  • Mitigación de riesgos: El hecho de que no se produzcan paradas imprevistas en sus sistemas de IA ayuda a las organizaciones a evitar las interrupciones que resultan incluso de breves fallos del sistema.
  • Eficiencia operativa: La supervisión proactiva, la automatización y una mejor visibilidad de cada componente de sus sistemas de IA permiten a los profesionales de la OT realizar rápidamente mejoras operativas, ahorrando tiempo y dinero.
  • Reducción del TCO: La integración de todo el hardware, el software y los servicios necesarios para gestionar las aplicaciones de IA en una única solución unificada se traduce en el menor coste total de propiedad para una solución de alta disponibilidad.
  • El poder de la OT: La simplificación de la gestión de las arquitecturas de borde ayuda a reducir la dependencia de los profesionales de la OT de los departamentos de TI y les permite tomar la delantera en el despliegue de tecnologías en su esfera de influencia - a la IIoT y más allá.  

Los requisitos cambiantes de edge computing

Los sistemas de borde se despliegan generalmente en lugares remotos más allá de la típica data center, o por definición, hasta el borde mismo de las redes de computación. La simplicidad es clave en el borde, pero también lo son elementos como la utilidad y la facilidad de uso. A medida que las personas con talento se hacen cada vez más escasas, los entornos de borde pueden a menudo sólo permitirse confiar en profesionales de OT - no de TI - por lo que si algo sale mal, la idea de llevar a alguien para arreglarlo no es factible desde la perspectiva del tiempo o del coste. El personal de OT puede no estar especializado en TI, pero aún así es capaz de hacer que el producto sea reparado y puesto en marcha rápidamente.

Muchas de las nuevas aplicaciones de borde están conteniendo una cantidad significativa de datos o transmitiendo datos a otros lugares, lo que hace que la integridad de los datos sea extremadamente importante. Cualquier fallo podría causar una interrupción en el flujo de datos, lo que plantearía varios problemas a los procesos existentes o a los esfuerzos de cumplimiento. Por ejemplo, en una explotación lechera, si un sistema falla mientras la leche se desplaza por una línea de producción, los agricultores tal vez no puedan reunir los datos necesarios para el cumplimiento, lo que crea un mayor riesgo en caso de una posible retirada.

Las aplicaciones en el borde generalmente no se actualizan muy a menudo. Esto significa que las empresas necesitan tecnología con un modelo de servicio y herramientas que les permitan desplegar el sistema y, esencialmente, dejarlo en paz durante mucho tiempo.

Nuevas tendencias, complicaciones y oportunidades

Las organizaciones que están computando al límite hoy en día pueden creer que su enfoque actual es suficiente - por ahora. Sin embargo, se están produciendo muchas tendencias y cambios en la tecnología que les obligarán a cambiar la forma en que piensan y actúan sobre edge computing:

  • Evolución del dispositivo: El aumento de los volúmenes reducirá los costos unitarios, haciendo que los dispositivos de IO sean más baratos, más capaces y estandarizados. Por ejemplo, los controladores lógicos programables (PLC) ya se están volviendo más inteligentes, basados en estándares abiertos, y mucho más rentables.
  • OT evolucionará: El papel de la OT seguirá evolucionando porque los departamentos de IT ya están demasiado estirados, y el borde simplemente no es una prioridad para ellos. OT asumirá más responsabilidad por aquellas tecnologías que son críticas para ellos, como edge computing.
  • Aumentar la automatización de las máquinas: Las tecnologías emergentes como el análisis en tiempo real y la inteligencia artificial aumentarán la criticidad de los datos de borde. La automatización será cada vez más rápida y mucho más capaz, incluso superando los límites de la capacidad humana. Por ejemplo, los ferrocarriles pueden ahora procesar datos de borde para soportar un viaje de 300 km por hora de forma segura.
  • Nuevos vendedores y nuevos modelos de negocio: Las nuevas soluciones tecnológicas, como la IA, el aprendizaje automático y la analítica avanzada continuarán impulsando la innovación, la agilidad y la eficiencia del capital. Las organizaciones deben considerar la posibilidad de asociarse con los proveedores, la tecnología y las soluciones que mejor se adapten a sus estrategias a largo plazo.

Claramente, operar en el límite seguirá requiriendo nuevas formas de pensar y actuar. Estas tendencias deben ser evaluadas cuidadosamente por cualquier organización que despliegue una estrategia edge computing .

Las soluciones actuales se quedan cortas

Existe un reconocimiento generalizado de que los sistemas actuales basados en la tecnología punta necesitan nuevas tecnologías de apoyo para satisfacer las demandas cambiantes. Sin embargo, el suministro de tales tecnologías va a la zaga de la necesidad.

Existen tecnologías informáticas y de comunicaciones disponibles que se ocupan del sector de la automatización industrial (IA). Sin embargo, tienden a centrarse en las necesidades que los clientes usuarios finales de la IA han tenido durante décadas, más que en las presiones específicas de los bordes (como la necesidad de realizar un mantenimiento predictivo o de integrarse con el análisis de Big Data) que impulsan el campo de la IA hoy en día. Como tales, representan una combinación subóptima de capacidades y deficiencias.

Entre los ejemplos de estas tecnologías se incluyen

  • Las computadoras dered IA de los proveedores tradicionales de centros de datos, como las Dell's Edge Gateways para IO, pueden recolectar datos de sensores o dispositivos en el borde y enviarlos a un data center o al público cloud. Son menos costosas que otras clases de soluciones de borde, pero no se amplían bien (a diferencia de la ampliación hacia el exterior), y no proporcionan una disponibilidad continua o una simplicidad operativa - ambas cosas son esenciales en el borde.
  • Las plataformas hiperconvergentes, como los sistemas de borde convergente de Hewlett Packard Enterprise, integran la captura de datos, el control, la computación y las capacidades de almacenamiento en un solo dispositivo de hardware. Enfatizan la simplicidad operacional y pueden realizar análisis en tiempo real en el límite, pero con el sacrificio de la disponibilidad continua y la asequibilidad.
  • Las soluciones de alta disponibilidad, como vSphere de VMware, se basan en la virtualización para ofrecer mayores niveles de disponibilidad a un costo aceptable, pero sacrifican la simplicidad operativa al requerir conjuntos de habilidades a nivel de TI. Muchas de ellas carecen también de la solidez y el rendimiento informáticos necesarios para la síntesis y el análisis de datos en tiempo real.

Claramente, los sistemas de control industrial de 30 años de antigüedad que todavía son la norma en muchos entornos de fabricación y de IA necesitan una actualización sustancial para avanzar hacia la Internet Industrial de las Cosas, las nubes omnipresentes y/o la computación de la niebla. Sin embargo, un enfoque de "romper y reemplazar" no funcionará. Los desafíos que enfrentan estas compañías durante su transición al borde incluyen continuar recolectando datos de sus sistemas legacy , extender el ciclo de vida de esos sistemas donde sea posible, y agregar capacidades de manera incremental.

Además, no todas las empresas necesitan moverse a lo largo del continuo del borde. Las necesidades de sus negocios dictarán cuánta transformación de borde requieren. Sin embargo, para que cualquier organización pueda cosechar los máximos beneficios que el borde en evolución puede entregar a su negocio, se necesita un nuevo enfoque tecnológico.

La solución ideal

Para superar estas deficiencias, una solución ideal satisfaría las necesidades de la empresa de computación confiable, escalable y de alto rendimiento. Además, proporcionaría estos beneficios a corto plazo y cumpliría con los requisitos actuales, así como se adaptaría a una infraestructura de vanguardia en evolución.

Más específicamente, los atributos esenciales para un movimiento hacia el borde incluyen:

  • Simplicidad operativa que proporciona un funcionamiento de bajo a cero toque, capacidad de servicio y utilidad, todo ello crítico ya que los recursos informáticos son escasos en el borde o en el piso de la planta.
  • Producción in interrumpida sin paradas imprevistas, además de la garantía de la integridad de los datos, ya que las aplicaciones de última generación contienen grandes volúmenes de datos o transmiten datos a lugares remotos (como el cloud).
  • Capacidades de virtualización y fiabilidad que permiten a los fabricantes y a las organizaciones de AI desplegar sistemas y bases de datos de alta disponibilidad, pero altamente eficientes, críticos para el negocio.
  • Diseños de interoperabilidad que aprovechan las normas actuales (por ejemplo, los sistemas operativos) así como las normas emergentes que permitirán que los dispositivos y los sistemas funcionen entre sí.
  • Laseguridad cibernética, que incluye la protección incorporada de todos los componentes del sistema edge computing , los datos que manejan y sus comunicaciones entre sí y con el exterior.

Un ejemplo de arquitectura y entrega optimizada en el borde

Hoy en día, los proveedores de tecnología líderes en la industria están entregando un nuevo e innovador enfoque de infraestructura de punta que incorpora todos los atributos descritos anteriormente. Además, esta solución es completa: una plataforma informática completa, llave en mano, que permite a las empresas de IA actualizar los sistemas antiguos, virtualizar las aplicaciones de control industrial y aumentar la eficiencia operativa.

Este nuevo enfoque de borde consiste en tres elementos esenciales:

  • Una plataforma de computación de toque cero: Una plataforma de computación industrial automatizada, totalmente integrada y autoprotegida que reduce la necesidad de apoyo de TI mientras que aumenta la eficiencia del operador y reduce el riesgo de tiempo de inactividad.
  • Infraestructura de borde definida por software: Una sola interfaz para una pila completa de aplicaciones esenciales, incluyendo computación virtualizada, almacenamiento y redes; seguridad cibernética; puertas de enlace de IO; VPNs; enrutadores; análisis e inteligencia artificial.
  • Un servicio gestionado proactivo: Un enfoque revolucionario para desplegar, monitorear y mantener soluciones e infraestructura de punta. A diferencia del servicio reactivo de ayer, tal servicio gestionado proactivamente puede ser fácilmente supervisado por profesionales de OT, ejecutado por el propio sistema y apoyado por un único proveedor de servicios con base local.

La combinación de los tres elementos - una plataforma de computación de cero toque, la infraestructura de borde definida por el software y el servicio administrado proactivo - crea una nueva solución de infraestructura que está optimizada para las organizaciones de borde.

Las principales ventajas de la solución optimizada son:

  • Es ideal para ejecutar aplicaciones industriales críticas para el negocio de forma rápida y fiable en lugares remotos, con recursos informáticos limitados o sin ellos.
  • Aumenta la eficiencia operacional con software de virtualización preinstalado y herramientas de configuración y gestión intuitivas y fáciles de usar.
  • Es fácil de desplegar y puede ser instalado rápidamente por los usuarios, reduciendo el tiempo necesario para poner en marcha las aplicaciones críticas.
  • Reduce la carga de IT con capacidades de autocontrol y autoprotección que la hacen ideal para instalaciones no tripuladas.
  • Previene de forma predictiva el tiempo de inactividad no planificado, a través de sistemas redundantes en las instalaciones respaldados por un servicio gestionado cloud.
  • Soporta múltiples ecosistemas - una amplia gama de arquitecturas y aplicaciones, sin modificaciones.

Una plataforma de borde tan completa satisface los requisitos esenciales del entorno de borde actual (véase la sección "Las soluciones actuales se quedan cortas"), incluida la simplicidad operativa, la virtualización, la producción ininterrumpida y la interoperabilidad.

Acerca de Stratus

Stratus elimina la complejidad de mantener las aplicaciones críticas de negocio funcionando 24/7/365. Las tecnologías de Stratusevitan de forma proactiva los casos de inactividad no planificada tanto en data center como en el borde, y nuestros servicios aseguran que cualquier problema sea tratado antes de que los clientes lo necesiten. Las empresas de la lista Fortune 500 y las pequeñas y medianas empresas de una amplia gama de industrias de todo el mundo han confiado en Stratus para una disponibilidad continua y sencilla desde el punto de vista operacional durante más de 35 años.

Para más información, por favor visite www.stratus.com o siga en Twitter @StratusAlwaysOn.

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