Edge computing: um caminho sem retorno

Nos últimos anos, a descentralização da computação tem vindo a ser uma tendência crescente – e tão cedo não deixará de o ser. A IDC prevê que até 2023, mais de metade da infraestrutura de IT das empresas esteja implementada na periferia da rede, com o investimento em edge computing a crescer dos atuais 10% para 50% nos próximos três anos.

Numa era na qual a agilidade, flexibilidade e adaptabilidade são fatores determinantes para a competitividade das empresas, a capacidade de processar os dados junto à fonte abre todo um novo mundo de possibilidades. Por um lado, os baixos níveis de latência conduzem a tempos de reação impraticáveis com recurso a cloud computing, permitindo assim um vasto leque de novos serviços e aplicações, desde a oferta de experiências personalizadas no retalho até à tomada de decisões críticas como sendo na manutenção preditiva em fábricas, analítica de vídeo em CCTV ou mesmo situações de vida ou morte nos cuidados de saúde. Por outro, a independência do principal data center permite maiores níveis de autonomia para cada localização, prevenindo falhas generalizadas e libertando largura de banda na rede empresarial.

“Os principais casos de uso antecipados para o edge computing já se estão a materializar, por exemplo, nas áreas das Comunicações Unif icadas e Colaboração (UCC, na sigla em inglês), segurança digital distribuída e IoT”, relata Carlos Paulino, Managing Director, Equinix Portugal. Estes são apenas alguns exemplos do crescente número de aplicações que o edge computing está a trazer às organizações. Outro muito relevante, é a capacidade de automatizar ou tornar remotos processos de gestão, monitorização e manutenção de equipamentos, o que se torna particularmente útil durante a atual situação pandémica, em que muitas empresas e prestadores de serviços tentam minimizar ao máximo a deslocação de técnicos aos locais.

“Vemos (...) dispositivos de realidade aumentada a serem usados para efetuar reparações de maquinaria, onde temos um técnico no terreno a reparar os dispositivos com ajuda de especialistas que podem estar numa outra localização a observar o que acontece no terreno e a dar instruções”, exemplifica João Salvado, Cloud Solution Architect – Data & AI da Microsoft Portugal.

Tendências de mercado 

Prova da utilidade destas aplicações é o facto que, apesar do travão que a pandemia colocou nos investimentos tecnológicos da grande maioria das empresas, o mercado de edge computing tenha continuado a crescer. Sendo verdade que, feitas as contas, o IT beneficiou de forma geral desta situação, devido ao rápido processo de digitalização a que as empresas foram obrigadas de forma a manter a continuidade de negócio, não restam dúvidas que o edge computing é uma das tecnologias-chave desta tendência.

“O caminho para o edge já tinha começado, e sempre foi um caminho sem retorno. O que aconteceu com a pandemia foi um acelerar da digitalização, um empurrão para a adoção destas tecnologias, e esta é uma tendência que vai continuar”, garante Rita Lourenço, Region Account Manager Iberia, APC by Schneider Electric.

Se, por um lado, muitas empresas suspenderam projetos face à eminente crise económica, muitas indústrias voltaram-se para o edge computing como forma de manterem a competitividade neste momento desafiante.

“Antes da pandemia de COVID-19, tanto a procura como a oferta de soluções de edge computing estavam a progredir a um ritmo relativamente rápido. Apesar de acreditar que a COVID-19 venha colocar um travão à evolução deste mercado durante 2020, por outro não tenho dúvida que veio provar a sua utilidade a longo prazo”, comenta António Jerónimo, Pre-Sales Senior Manager da Dell Technologies Portugal.

E esta é sem dúvida uma tendência que vai continuar: no início deste ano era estimado que já houvesse cerca de quatro biliões de dispositivos conetados – dentro de dez anos, garante João Salvado, a estimativa é de que este número cresça para os 50 mil milhões, sendo que os dispositivos no edge computing vão ter um papel preponderante para esse crescimento.

“A previsão é de que a inteligência artificial comece a ter ainda mais valor na maneira como vai ser utilizada por estes dispositivos no edge computing, acrescentando cada vez mais valor e tomando decisões cada vez mais rápidas que podem poupar tempo e dinheiro”, conclui o responsável.

Outra tendência importante é a convergência entre o edge e a cloud, alavancando as forças de ambos para tirar o máximo partido dos dados. O edge tem a vantagem da rapidez de processamento dos dados, mas carece de contextualização dos mesmos; a cloud, por outro lado, carece desta capacidade de resposta, mas permite fazer a contextualização dos dados no panorama alargado da empresa.

Assim, a sinergia entre a cloud e o edge permite processar os dados com a rapidez necessária ao mesmo tempo que os integramos numa análise mais contextualizada, podendo assim obter insights abrangentes e, inclusivamente, melhorar os algoritmos utilizados no edge computing com base nestes resultados.

Por outro lado, a própria cloud está por detrás de grande parte do crescimento do edge computing: à medida que as empresas tomam partido dos modelos multicloud e de cloud híbrida para desenvolver novas aplicações e fornecer serviços digitais, existe uma tendência natural para mover as infraestruturas de IT para o Edge, onde podem estar próximas dos utilizadores, aplicações e dados.

Contudo, explica Carlos Paulino, “este facto apresenta-nos um desafio, pois implica mais capacidade de edge computing, para suportar as cargas de trabalho cada vez mais dinâmicas, como as resultantes das Comunicações e Colaboração Unificadas e da Internet of Things”.

Tendo o edge os seus desafios inerentes, o consenso é que esta é uma tendência que chegou para ficar: por exemplo, e citando mais uma vez a IDC, é previsto que em 2024 o número de aplicações no edge venha a aumentar 800%. Por isso, conclui o responsável da Equinix, para que as empresas possam oferecer a melhor qualidade de serviço face ao crescente número de aplicações (e volume de dados gerados pelas mesmas), é necessário colocar os seus recursos de computação mais “à mão”, de modo a reduzir a latência.

“À medida que os custos do hardware e da computação continuam a decrescer, mais dispositivos verão a sua capacidade interna de processamento e armazenamento aumentar, e, por isso, mais casos de uso existirão para justificar a passagem para este novo paradigma de computação nos vários setores. Será portanto uma tecnologia transversal ao mercado”, refere Pedro Barbosa, Embedded Systems Engineer da Bosch Portugal. “É claro que existem setores com a necessidade de edge computing claramente mais evidente, mas ainda assim o potencial impacto de interligar todos estes ecossistemas faz este novo paradigma ser considerado disruptivo”.

Áreas de crescimento

Sendo isto verdade, também o é que existem áreas nas quais, seja por necessidade ou pela pré-existência da infraestrutura necessária, o edge computing está em mais rápido crescimento.

Um dos setores mais citados é o retalho, no qual a capacidade de oferecer aos clientes experiências personalizadas no retalho físico permite responder às expetativas cada vez mais exigentes criadas pela normalização do e-commerce.

“Os consumidores estão a exigir experiências e interações digitais cada vez mais imersivas e em tempo real como a realidade virtual e a realidade aumentada. Para responder a esta crescente procura dos consumidores, as empresas têm de repensar as suas aplicações e o posicionamento das suas infraestruturas”, explica António Jerónimo.

Outro setor em rápido crescimento é a analítica de vídeo em tempo real, com cada vez mais câmaras e sistemas de CCTV a entrar no mercado já com uma componente de edge computing integrada. Isto permite não só gerar alertas em tempo real, ao identificar situações de risco e violações de perímetro, como também, em aplicações mais avançadas, usar reconhecimento facial e computer vision para autenticação, identificação e localização de pessoas, ou extração de dados úteis em tempo real, como fluxos de tráfego nas cidades ou padrões de movimentação de pessoas dentro de instalações. Apresenta também vantagens em termos de privacidade e compliance, permitindo, por exemplo, o uso de câmaras de CCTV para captura de dados em tempo real sem captar dados pessoais dos transeuntes, visto que as imagens em si, uma vez processadas, não são armazenadas.

Uma área que naturalmente viu uma explosão nos últimos meses foi a das comunicações e colaboração unificadas e todas as tecnologias de gestão de redes e segurança associadas, devido à rápida e quase universal adoção do teletrabalho e modelos de colaboração híbridos, criando nas empresas uma necessidade de adotar soluções tecnológicas que, por um lado, permitam aos seus colaboradores manter a produtividade, e ao mesmo tempo permitam comportar os maiores débitos de dados e manter a segurança das redes.

“No que se refere às UCC, no contexto atual em que milhões de trabalhadores, comunidades e famílias estão – e prevê-se que continuem – a recorrer intensivamente a ferramentas remotas, os provedores cloud são obrigados a escalar as suas operações de IT, provisionando rapidamente largura de banda e serviços de maior capacidade, para poderem disponibilizar rapidamente uma QoS mais elevada aos seus utilizadores” refere Carlos Paulino.

Mas o setor em maior crescimento é o setor industrial: por um lado, por já deter da infraestrutura de IT e sensorização necessária, é um setor no qual a implementação de aplicações de edge computing se torna bastante mais simples; por outro, devido à quantidade de recursos envolvidos e os elevados custos associados às ineficiências ou falhas, as poupanças associadas à manutenção preditiva, automação de energia, controlo de qualidade e gestão ágil de recursos, etc, representam uma otimização de despesas significativa.

“Em algumas indústrias, a implementação de edge computing consegue em média uma redução de 35% de custos de energia e cerca 7% de redução da necessidade de manutenção do equipamento”, refere Rita Lourenço.

Fatores de sucesso

O edge computing apresenta um grande potencial; contudo, para o alcançar é necessário ter em mente um conjunto de desafios e requisitos inerentes a uma infraestrutura de IT distribuída, de forma a que a sua implementação tenha de facto sucesso.

Do lado do hardware, é necessário ter em conta que os equipamentos de edge não vão estar nos ambientes cuidadosamente controlados dos data centers, estando sujeitos a temperaturas e níveis de humidade variáveis, fortes vibrações, pó, etc. Assim, como explica Luís Rilhó, Computing Category Manager da HPE Portugal, “um dos principais fatores de sucesso é garantir que perante este tipo de condições, os equipamentos continuam a desempenhar as suas funções”, sendo pela escolha dos próprios equipamentos ou pelos cuidados a ter na sua instalação.

“É claro que este novo paradigma coloca responsabilidades acrescidas no hardware, pelo que novas abordagens de tolerância a falhas têm de ser ainda investigadas/consolidadas”, acrescenta Cláudia Simões, Software Engineer da Bosch Portugal.

É também indispensável garantir a capacidade de gerir estes equipamentos remotamente, uma vez que, pela sua dispersão geográfica, estes não se encontram diretamente ao abrigo das equipas de IT e data center, e a sua gestão não pode ser feita eficazmente de forma presencial. “Operações como monitorização, backup, recuperação em caso de desastre são importantes não só nos recursos de cloud como também no edge”, acrescenta João Salvado, continuando que “é também necessário uma nova abordagem no desenvolvimento de aplicações distribuídas e conetadas”, especificamente desenvolvidas para correr de maneira distribuída e otimizadas para tirar o maior partido do edge em conjunção com a cloud, não de forma isolada ou como um simples add-on à infraestrutura existente.

É também necessário, acrescenta, ter em atenção a consistência do desenvolvimento da aplicação, quer na cloud quer no edge, incluindo “na programação dos modelos, serviços de dados, inteligência artificial e simplificação do processo de desenvolvimento cloud/edge para garantir uma gestão eficiente”. Isto vem a beneficiar da adoção de metodologias DevOps, com a integração holística de pessoas, processos e tecnologias para entregar valor cada vez mais rápido, obter feedback e melhorar o processo constantemente, sempre com foco no utilizador.

Por outro lado, se a segurança já é um ponto crucial em qualquer arquitetura, ganha particular relevo numa infraestrutura distribuída com milhares de pontos de acesso díspares, devendo ser abordada de forma holística. Parte disto é também a unificação de gestão de identidades, através de uma única plataforma transversal à cloud e ao edge, de forma a viabilizar os acessos do sistema como um todo.

Por último, qualquer aplicação de edge computing vai naturalmente ter especificações de conetividade que, independentemente das necessidades especificas do projeto, têm sempre requisitos mínimos de qualidade: “Para que as empresas possam implementar rapidamente data centers distribuídos, infraestruturas multicloud híbridas e edge computing, precisam de interconexão privada, próxima, de alta velocidade e baixa latência”, conclui Carlos Paulino.

O papel do 5G

Como tal, ao falar de edge computing não podemos deixar de lado o 5G, que terá um papel fundamental em qualquer infraestrutura de IT distribuída. Por um lado, para conseguir uma comunicação eficaz entre diversas localizações edge, e entre o edge e a cloud, é necessário dispor de conetividade com baixa latência e, principalmente, grande largura de banda, de forma a suportar os volumes de dados envolvidos, em particular em áreas, como a indústria e energia, que envolvam grandes volumes de dados, criticidade de resposta e grande dispersão geográfica.

“Com o edge computing, em conjunto com a Internet of Things e com a promessa do 5G, a Indústria 4.0 tornar-se-á uma realidade. Qualquer setor ou vertical beneficiará com o potencial deste trio, seja na indústria automóvel, na saúde, na produção e distribuição de energia, ou mesmo na agropecuária. Os casos de uso serão ilimitados”, acrescenta António Jerónimo.

Por outro lado, o verdadeiro potencial do 5G só pode ser aproveitado detendo de aplicações que tomem partido destas mais valias – não é por acaso que a grande maioria dos casos de uso do 5G envolvem alguma componente de IoT.

“O 5G irá ter um impacto muito significativo no crescimento do negócio de edge computing, à medida que vai sendo implementado e vão sendo disponibilizados novos serviços”, refere Luís Rilhó. “No 5G pretendem-se larguras de banda muito grandes e de muito baixa latência, que só com capacidade de computação no edge é possível conseguir.”