تحول دیجیتال و تکنولوژی Edge Computing

راهکار دیجیتال استفاده Edge Computing

محسن سمسارپور

مقدمه

تحول دیجیتال دیگر یک انتخاب نیست، بلکه یک الزام استراتژیک برای بقای سازمان‌ها در قرن ۲۱ محسوب می‌شود. با ظهور فناوری‌هایی مانند اینترنت اشیا (IoT)، هوش مصنوعی (AI)، و نسل پنجم شبکه‌های ارتباطی (5G)، نیاز به پردازش داده‌ها در لبه شبکه (Edge) به جای ابر (Cloud) به یک پارادایم حیاتی تبدیل شده است. براساس تحقیقات شرکت گارتنر، تا سال ۲۰۲۵ بیش از ۷۵% داده‌های سازمان‌ها خارج از مراکز داده سنتی پردازش خواهند شد. اینجاست که فناوری پردازش داده‌ها در لبه شبکه Edge Computing به عنوان یک راهکار دیجیتال وارد میدان می‌شود.

Edge Computing چیست؟

تکنولوژی Edge Computing یک مدل پردازش توزیع‌شده است که در آن محاسبات در نزدیکی منبع داده یا کاربر نهایی انجام می‌شود. در این روش، برخلاف رایانش ابری سنتی که داده‌ها را برای پردازش به مراکز داده‌ی متمرکز ارسال می‌کند، داده‌ها در لبه‌ی شبکه و در نزدیکی دستگاه‌های تولیدکننده‌ی داده (مانند حسگرهای اینترنت اشیا) پردازش می‌شوند. هدف اصلی Edge Computing افزایش کارایی، کاهش تأخیر، و صرفه‌جویی در پهنای باند است. به این ترتیب با توجه به پردازش محلی در مرز شبکه، تاخیر و هزینه انتقال داده به حداقل می‌رسد و امکان بازخورد و تصمیم‌گیری بلادرنگ فراهم خواهد شد.

فرض کنید دوربین‌های کنترل ترافیک که در هر لحظه تصاویر متعددی را ثبت و ضبط می‌کنند و آن‌ها را برای پردازش ابری به سمت سرور‌ها روانه می‌کنند این قابلیت را داشته باشند که بتوانند در همان زمان که تصاویر را جمع‌آوری می‌کنند یک تحلیل اولیه انجام دهند و مشکلات پیش آمده ترافیکی را به سرعت گزارش کنند. برای انجام چنین کاری نیاز به پردازش در لبه شبکه وجود دارد. یعنی درست در نزدیکی دوربین باید این امکان پردازش وجود داشته باشد. Edge Computing به انجام این کار کمک می‌کند. در واقع با این تکنولوژی نیاز نیست داده‌های ثبت شده به سمت سرور مرکزی حرکت کنند و به محض رسیدن به آن‌ جا تحلیل شوند.

Edge Computing به عنوان تسهیل‌گر تحول دیجیتال

پردازش داده‌ها در لبه شبکه (Edge Computing) می‌تواند به عنوان تسهیل‌گر تحول دیجیتال عمل کند. در ادامه به بررسی مهم‌ترین موارد درباره این تسهیل‌گری می‌پردازیم.

1.  توانمندسازی عملیات بلادرنگ: یکی از مهم‌ترین جنبه‌های تحول دیجیتال، توانایی سازمان‌ها در انجام عملیات بلادرنگ است. در بسیاری از کاربردها، تأخیر در پردازش داده‌ها می‌تواند عواقب جبران‌ناپذیری داشته باشد. برای مثال، در صنعت نفت و گاز، حسگرهای متعددی در خطوط لوله و تأسیسات نفتی نصب شده‌اند که به‌طور مداوم داده‌هایی را درباره‌ی فشار، دما، و سایر پارامترهای حیاتی جمع‌آوری می‌کنند. اگر این داده‌ها به‌سرعت پردازش و تحلیل نشوند، ممکن است نشت یا انفجاری رخ دهد که منجر به فاجعه‌ی زیست‌محیطی و خسارات مالی سنگین شود. Edge Computing با پردازش این داده‌ها در لحظه و در نزدیکی حسگرها، امکان تشخیص سریع ناهنجاری‌ها و اتخاذ تصمیمات پیشگیرانه را فراهم می‌کند. این توانایی، نه‌تنها از وقوع حوادث ناگوار جلوگیری می‌کند، بلکه هزینه‌های نگهداری و تعمیرات را نیز به‌طور چشمگیری کاهش می‌دهد. به این ترتیب، Edge Computing به سازمان‌ها کمک می‌کند تا از داده‌های خود به بهترین نحو استفاده کنند و عملیات خود را بهینه سازند.
2. عمومی‌سازی استفاده از هوش مصنوعی: هوش مصنوعی (AI) یکی از کلیدی‌ترین فناوری‌های تحول دیجیتال است که امکان خودکارسازی فرآیندها، بهبود تصمیم‌گیری، و ارائه‌ی خدمات شخصی‌سازی‌شده را فراهم می‌کند. با این حال، اجرای مدل‌های پیچیده‌ی هوش مصنوعی نیازمند منابع محاسباتی و پهنای باند بالایی است که در بسیاری از موارد در دسترس نیستند. Edge Computing با توزیع توان پردازشی هوش مصنوعی در لبه‌ی شبکه، این امکان را فراهم می‌کند که دستگاه‌های مختلف، حتی دستگاه‌های کوچک و کم‌توان، بتوانند از قابلیت‌های هوش مصنوعی بهره‌مند شوند. برای مثال، دوربین‌های امنیتی هوشمند با استفاده از Edge Computing می‌توانند به‌طور محلی چهره‌ها را تشخیص دهند و در صورت شناسایی تهدید، هشدارهای لازم را ارسال کنند. این قابلیت، نه‌تنها امنیت را افزایش می‌دهد، بلکه پهنای باند مورد نیاز برای انتقال تصاویر به مراکز داده‌ی مرکزی را نیز به‌طور چشمگیری کاهش می‌دهد. به این ترتیب، Edge Computing به عمومی‌سازی استفاده از هوش مصنوعی کمک می‌کند و امکان استفاده از این فناوری را برای طیف گسترده‌تری از کاربران و کاربردها فراهم می‌کند.
3. معماری‌های نوین برای شهرهای هوشمند: شهر هوشمند، رؤیایی است که با استفاده از فناوری‌های مختلف، از جمله Edge Computing، در حال تحقق است. در یک شهر هوشمند، حسگرها و دستگاه‌های مختلفی در نقاط مختلف شهر نصب شده‌اند که به‌طور مداوم داده‌هایی را درباره‌ی ترافیک، آلودگی هوا، مصرف انرژی، و سایر جنبه‌های زندگی شهری جمع‌آوری می‌کنند. Edge Computing با پردازش این داده‌ها در لبه‌ی شبکه، امکان مدیریت بهینه‌ی منابع شهری و ارائه‌ی خدمات بهتر به شهروندان را فراهم می‌کند. برای مثال، سیستم‌های مدیریت ترافیک هوشمند با استفاده از Edge Computing می‌توانند به‌طور بلادرنگ ترافیک را تحلیل کنند و مسیرهای جایگزین را به رانندگان پیشنهاد دهند. این امر، نه‌تنها ترافیک را کاهش می‌دهد، بلکه آلودگی هوا را نیز کاهش می‌دهد و زمان سفر شهروندان را بهینه می‌کند. به این ترتیب، Edge Computing به ایجاد شهرهایی پایدارتر، کارآمدتر، و راحت‌تر برای زندگی کمک می‌کند.

معماری تحول دیجیتال مبتنی بر  Edge Computing

با توجه به امکاناتی که امروز در صنعت فناوری اطلاعات وجود دارد می‌توان معماری تحول دیجیتال را بر مبنای Edge Computing در نظر گرفت. در ادامه به بررسی دقیق‌تر این موضوع می‌پردازیم.

1. هم‌افزایی فناوری‌ها، مثلث طلایی 5G، AI، و  Edge Computing: به‌تنهایی نمی‌تواند تحول دیجیتال را به طور کامل محقق کند. این فناوری، زمانی به اوج پتانسیل خود می‌رسد که با سایر فناوری‌های نوظهور، به‌ویژه 5G و AI، ترکیب شود. شبکه‌های 5G با ارائه‌ی پهنای باند بالا و تأخیر کم، امکان انتقال سریع و مطمئن داده‌ها را بین دستگاه‌های Edge و مراکز داده‌ی مرکزی فراهم می‌کنند. AI نیز با ارائه‌ی قابلیت‌های پردازش و تحلیل داده‌ی پیشرفته، امکان استخراج اطلاعات ارزشمند از داده‌های جمع‌آوری‌شده در لبه‌ی شبکه را فراهم می‌کند. ترکیب این سه فناوری، مثلث طلایی تحول دیجیتال را تشکیل می‌دهد و امکان ایجاد راهکارهای نوآورانه‌ای را در صنایع مختلف فراهم می‌کند.
2. امنیت در لبه، حفاظت از داده‌ها در برابر تهدیدات سایبری: امنیت، یکی از مهم‌ترین چالش‌های Edge Computing است. از آنجایی که دستگاه‌های Edge در نقاط مختلف جغرافیایی توزیع شده‌اند و ممکن است در معرض تهدیدات فیزیکی و سایبری قرار گیرند، حفاظت از داده‌ها و سیستم‌ها در برابر دسترسی غیرمجاز و حملات مخرب بسیار حائز اهمیت است. برای مقابله با این چالش، لازم است از راهکارهای امنیتی چندلایه استفاده شود که شامل رمزنگاری داده‌ها، احراز هویت قوی، و سیستم‌های تشخیص نفوذ می‌شود. همچنین، لازم است استانداردهای امنیتی مناسبی برای دستگاه‌های Edge تعریف شود و به‌طور دوره‌ای به‌روزرسانی شوند.
3. مدل‌های کسب‌وکار نوین: فرصت‌های جدید برای درآمدزایی: Edge Computing نه‌تنها زیرساخت فنی سازمان‌ها را تغییر می‌دهد، بلکه مدل‌های کسب‌وکار آن‌ها را نیز متحول می‌کند. با استفاده از Edge Computing، سازمان‌ها می‌توانند خدمات جدیدی را به مشتریان خود ارائه دهند و منابع درآمد جدیدی ایجاد کنند. برای مثال، شرکت‌های مخابراتی می‌توانند خدمات Edge Computing را به عنوان یک سرویس (Edge-as-a-Service) به سازمان‌های دیگر ارائه دهند و از این طریق درآمدزایی کنند. همچنین، سازمان‌ها می‌توانند با جمع‌آوری و تحلیل داده‌ها در لبه‌ی شبکه، اطلاعات ارزشمندی را درباره‌ی مشتریان خود به دست آورند و از این اطلاعات برای بهبود محصولات و خدمات خود استفاده کنند.

نتیجه‌گیری

به زبان ساده، Edge Computing مثل این است که یک کامپیوتر کوچک را نزدیک به محل تولید داده‌ها، مثل دوربین مداربسته یا سنسور کارخانه، قرار دهیم تا اطلاعات را همان‌جا پردازش کند. این کار باعث می‌شود سرعت عمل بالا برود، هزینه‌ها کم شود و امنیت اطلاعات هم بیشتر شود، چون دیگر لازم نیست همه داده‌ها را به یک مرکز دور بفرستیم. در نتیجه، سازمان‌ها می‌توانند سریع‌تر و هوشمندانه‌تر تصمیم بگیرند و خدمات بهتری ارائه دهند.

Resources

https://community.fs.com/article/how-edge-computing-transforms-business-key-trends-and-benefits.html

https://enterprisersproject.com/article/2021/2/how-digital-transformation-and-edge-computing-fit-together

https://www.se.com/uk/en/work/solutions/edge-computing/what-is-edge-computing.jsp

https://www.azion.com/en/blog/edge-computing-digital-transformation