Điện toán biên (Edge Computing) có thể cải thiện đáng kể thời gian phản hồi cho các ứng dụng yêu cầu xử lý dữ liệu theo thời gian thực. Điện toán biên cũng có thể giúp giảm mức sử dụng băng thông bằng cách xử lý dữ liệu cục bộ và cải thiện bảo mật bằng cách xử lý dữ liệu gần nguồn hơn. Bài viết này sẽ giải thích điện toán biên là gì, các ứng dụng, lợi ích, thách thức và vai trò của nó trong tương lai của quá trình chuyển đổi kỹ thuật số.
Điện toán cạnh (edge computing) là gì?
Điện toán biên là một mô hình điện toán phân tán giúp tính toán và lưu trữ dữ liệu gần hơn với các nguồn dữ liệu. Trái ngược với các mô hình dựa trên đám mây truyền thống, nơi dữ liệu được xử lý trong các trung tâm dữ liệu tập trung, điện toán biên diễn ra gần nguồn dữ liệu hoặc ở “biên” của mạng. Thuật ngữ “cạnh” có nghĩa là ngoại vi hoặc ranh giới của mạng, thường gần nguồn dữ liệu hơn, chẳng hạn như thiết bị Internet vạn vật (IoT) hoặc cảm biến mạng.
Điện toán biên là một kiến trúc chứ không phải là một công nghệ cụ thể và là một dạng điện toán phân tán có cấu trúc liên kết và vị trí nhạy cảm. Nguồn gốc của điện toán biên nằm trong các mạng phân tán nội dung được tạo ra vào cuối những năm 1990 để phục vụ nội dung web và video từ các máy chủ biên được triển khai gần người dùng.
![Điện toán biên (Edge Computing) là gì? Điện toán biên (Edge Computing) là gì?](https://www.wipro.com/content/dam/nexus/en/infrastructure/infographics/simple-edge-computing-architecture.jpg)
Điện toán biên nhằm mục đích giảm độ trễ, tiết kiệm băng thông mạng và cung cấp giải pháp hiệu quả cho các ứng dụng yêu cầu thông tin chi tiết theo thời gian thực và xử lý dữ liệu cục bộ. Tính năng này làm cho điện toán biên đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng IoT, nơi có vô số thiết bị tạo ra một lượng lớn dữ liệu.
Các ứng dụng của điện toán biên
- IoT và IoT công nghiệp (IIoT): Điện toán biên đóng vai trò then chốt trong IoT và IIoT, nơi xử lý dữ liệu gần nguồn đảm bảo phân tích thời gian thực và thời gian phản hồi nhanh hơn. Ví dụ: trong một nhà máy thông minh, điện toán biên có thể xử lý dữ liệu từ các cảm biến trong thời gian thực để phát hiện sự cố và ngăn ngừa lỗi máy móc.
- Xe tự lái: Xe tự lái tạo và xử lý khối lượng dữ liệu khổng lồ trong thời gian thực để điều hướng các con đường một cách an toàn. Điện toán cạnh là điều cần thiết ở đây để đảm bảo xử lý ngay lập tức, giúp đưa ra quyết định nhanh hơn.
- Chăm sóc sức khỏe: Điện toán biên hỗ trợ điều trị từ xa và theo dõi bệnh nhân từ xa bằng cách cho phép xử lý dữ liệu theo thời gian thực. Nó rất quan trọng đối với các thiết bị y tế cứu sinh cần phản hồi tức thì.
- Thành phố thông minh: Trong các ứng dụng thành phố thông minh như quản lý giao thông, quản lý chất thải và an toàn công cộng, điện toán biên cho phép phân tích dữ liệu nhanh chóng để đưa ra quyết định kịp thời và tốt hơn.
- Dịch vụ truyền phát và phân phối nội dung: Các công ty như Netflix và Amazon sử dụng điện toán ranh giới để cung cấp chất lượng dịch vụ tốt hơn bằng cách lưu vào bộ đệm nội dung phổ biến gần người dùng hơn, giảm độ trễ.
Dưới đây là một số ví dụ về các thiết bị điện toán biên:
- Thiết bị mạng: Thiết bị mạng, chẳng hạn như bộ định tuyến và bộ chuyển mạch, có thể được sử dụng để thực hiện các tác vụ điện toán biên.
- Thiết bị điện toán sương mù: Thiết bị điện toán sương mù là một loại thiết bị điện toán biên thường được đặt gần người dùng cuối hơn là thiết bị mạng.
- Thiết bị thông minh: Các thiết bị thông minh, chẳng hạn như điện thoại thông minh, máy tính bảng và máy tính xách tay, cũng có thể được sử dụng để thực hiện các tác vụ điện toán biên.
Lợi ích của tính toán cạnh
- Giảm độ trễ: Bằng cách xử lý dữ liệu gần nguồn hơn, điện toán biên giúp giảm đáng kể độ trễ (độ trễ) trong quá trình xử lý dữ liệu và ra quyết định.
- Bảo tồn băng thông: Điện toán biên giúp bảo tồn băng thông mạng bằng cách giảm lượng dữ liệu cần gửi đến đám mây hoặc trung tâm dữ liệu trung tâm.
- Cải thiện quyền riêng tư và bảo mật: Xử lý dữ liệu ở biên có thể tăng cường quyền riêng tư và bảo mật dữ liệu bằng cách giảm thiểu việc lộ dữ liệu qua mạng. Hơn nữa, nó giúp chúng tôi tuân thủ tốt hơn luật chủ quyền dữ liệu ở những khu vực mà dữ liệu phải được lưu giữ trong nước.
- Độ tin cậy: Điện toán biên có thể nâng cao độ tin cậy của hệ thống bằng cách cho phép các hoạt động tiếp tục ngay cả khi kết nối mạng đến trung tâm dữ liệu trung tâm bị gián đoạn.
Những thách thức trong điện toán biên
Bất chấp những lợi ích của nó, điện toán biên có những thách thức sau:
- Bảo mật: Mặc dù điện toán biên có thể tăng cường bảo mật dữ liệu, nhưng nó cũng tiềm ẩn những rủi ro bảo mật mới. Vì dữ liệu được xử lý trên các thiết bị biên có thể kém an toàn hơn nên nó có thể dễ bị tấn công.
- Độ phức tạp trong quản lý: Việc triển khai, quản lý và bảo trì vô số thiết bị biên có thể phức tạp và đầy thách thức.
- Chi phí: Chi phí ban đầu để thiết lập cơ sở hạ tầng điện toán biên, bao gồm chi phí cho các thiết bị biên và phần mềm, có thể cao.
- Khả năng tương tác: Đảm bảo khả năng tương tác giữa các thiết bị và nền tảng khác nhau ở vùng biên có thể là một thách thức.
Điện toán biên là một phần không thể thiếu của chuyển đổi kỹ thuật số
Khi chúng ta tiến lên phía trước, sự hợp nhất của điện toán biên với các công nghệ như 6G, AI và IoT được thiết lập để cách mạng hóa các lĩnh vực khác nhau, thúc đẩy làn sóng chuyển đổi kỹ thuật số tiếp theo. Theo công ty Precedence Research, quy mô thị trường điện toán biên toàn cầu ước tính đạt 254,61 tỷ USD vào năm 2022 và dự kiến sẽ vượt khoảng 3,605 tỷ USD vào năm 2032 với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) là 30,4% trong khoảng thời gian từ năm 2023 đến 2032.
Khi điện toán biên tiếp tục phát triển, nó sẽ biến đổi mọi thứ, từ sản xuất đến chăm sóc sức khỏe, nâng cao hiệu quả và cho phép các ứng dụng mới, sáng tạo. Tuy nhiên, cuộc hành trình không phải là không có thách thức. Vượt qua những trở ngại này sẽ đòi hỏi nỗ lực phối hợp giữa các ngành và lĩnh vực, liên quan đến các nhà phát triển công nghệ, lãnh đạo doanh nghiệp và các nhà hoạch định chính sách.
Phần kết luận
Điện toán biên thể hiện sự thay đổi đáng kể trong cách chúng ta xử lý dữ liệu, hứa hẹn xử lý dữ liệu nhanh hơn, hiệu quả hơn và cung cấp thông tin chi tiết theo thời gian thực. Bằng cách giảm thiểu độ trễ, tiết kiệm băng thông và tăng cường bảo mật dữ liệu, điện toán biên sẽ định hình lại bối cảnh của các ngành khác nhau và thúc đẩy chúng ta hướng tới một tương lai kết nối và hiệu quả hơn. Mặc dù vẫn tồn tại những thách thức, nhưng những lợi ích tiềm năng của điện toán biên khiến nó trở thành một lĩnh vực hấp dẫn để tiếp tục nghiên cứu, đầu tư và phát triển.