A computação edge refere-se à computação e armazenamento que se situa entre centros de dados centralizados e os utilizadores e dispositivos que geram ou consomem dados. É frequentemente implementado como uma alternativa aos centros de dados centrais e na nuvem, proporcionando menores custos de latência e transmissão de dados em comparação com recursos centralizados. Mas a computação edge também contribui para o crescimento da computação em nuvem. Os locais edge podem atuar como uma plataforma para dados que são, em última instância, enviados para a nuvem para processamento, armazenamento ou análise a longo prazo.

Setores como a educação, serviços financeiros e retalho confiam há muito no armazenamento e computação locais para apoiar as suas operações distribuídas. Estes setores enfrentam agora o desafio de determinar se estes locais edge legados podem atender aos requisitos de casos emergentes de uso de edge ou se precisam de ser substituídos ou complementados com locais de computação edge construídos especificamente. Ao mesmo tempo, outros setores devem construir a sua edge da rede para tirar partido da oportunidade apresentada por novas aplicações digitais.

O inquérito global da Vertiv “What's Your Edge” recolheu a opinião de 156 profissionais do setor sobre as suas implementações e planos edge atuais. As regiões representadas no inquérito incluem a Ásia-Pacífico; China; Europa, Médio Oriente e África (EMEA); Índia; América Latina (LATAM) e América do Norte.

Os principais setores representados incluem banca e finanças (8%), colocalização/alojamento/nuvem (7%), engenharia e construção (9%), educação (5%), fabrico (17%), serviços profissionais (11%), retalho (8%), telecomunicações (12%) e transporte (7%).

Figura 1: Percentagem de participantes que suportam, implantam ou planeiam implantar locais edge.

Os participantes na EMEA e na Índia foram os mais propensos a apoiar locais edge legados com cerca de metade (49% e 50%, respetivamente) da atividade periférica nestas duas regiões compostas por locais legados. Para todas as outras regiões, 37% dos participantes apoiavam locais edge legados.

Os participantes na América do Norte e América Latina foram os mais propensos a já terem implementado locais edge específicos com cerca de um terço (33% e 32%, respetivamente) da atividade edge nestas regiões, compreendendo locais edge específicos. Isto é comparado com 15% na China e 18% na Índia, as duas regiões com a percentagem mais baixa de participantes a apoiar atualmente locais edge específicos.

A China parece, no entanto, preparada para preencher a lacuna. A região tinha a maior percentagem de participantes a implementar ou a planear novos locais edge a 48%. A Ásia-Pacífico ficou em segundo lugar, nos 37%. As regiões com a menor percentagem de participantes que implementaram ou planearam novos locais edge foram EMEA (28%) e América Latina (30%).

O influxo de novos locais edge aumentará a dependência da edge da rede. Os participantes preveem que a percentagem da infraestrutura de TI implementada na edge cresça dos atuais 21% para 27% em cinco anos. Eles esperam que a percentagem de infraestrutura de TI centralizada nas instalações diminua em 22%, enquanto a percentagem de recursos na nuvem aumenta em 32% e na edge em 29% (Figura 2).

Figura 2: Percentagem de recursos de TI implementados em diferentes ambientes hoje e em cinco anos.

Figura 3: Percentagem de recursos de TI implementados em diferentes ambientes por região.

Dentro da Edge de hoje

O local edge "típico" abriga atualmente entre um e quatro bastidores de equipamento de TI com requisitos de energia entre 2 e 20 kW, embora sejam comuns locais maiores. Quarenta e dois por cento dos locais eram constituídos por mais de quatro bastidores de equipamento de TI e tinham requisitos de energia superiores a 20 kW (Figura 4).

As práticas legadas de design edge parecem prevalecer no panorama atual. Mais de metade (52%) dos participantes empregam um nível de resiliência comparável ao fornecido pelos Níveis I ou II do Uptime Institute. Um terço dos participantes (33%) está a conceber os seus locais edge para conseguir tempo de atividade que se compara aos níveis de disponibilidade de Nível III ou Nível IV (Figura 5).

A tolerância para o tempo de inatividade da Edge evidente nestes níveis de resiliência é reforçada por decisões tomadas em torno do arrefecimento e gestão da Edge.

• Apenas 39% dos participantes estão a utilizar sistemas de arrefecimento de precisão dedicados para lidar com o calor gerado pelos locais edge, apesar de mais de 90% dos locais estarem a utilizar pelo menos 2 kW de energia elétrica — um limite no qual é recomendado o arrefecimento de precisão dedicado (Figura 5).
• No total, 6% utilizam arrefecimento líquido, o que indica que os ambientes de computação edge de alta densidade estão a tornar-se mais comuns.
• Vulnerabilidades semelhantes são evidentes nas práticas atuais de gestão edge. Um terço dos participantes (33%) confia no pessoal de TI localizado em locais edge, ou próximo deles, para apoiar as operações, uma estratégia que poderia criar desafios à medida que o número de implementações edge aumenta. 25% adicionais apoiam locais edge com pessoal de TI centralizado, o que requer viagens para locais remotos para realizar regularmente a manutenção e a resolução de problemas. Isto também pode sobrecarregar a equipa de TI à medida que o número de locais aumenta e pode aumentar significativamente o tempo de inatividade se ocorrerem falhas.
• Uma solução mais expansível é o acesso remoto e a monitorização de tecnologias edge por fontes de TI centralizadas, que são utilizadas por 30% dos participantes atuais. Uma gestão adicional de 12% de externalização de locais edge.

Figura 4: Número de bastidores e requisitos de energia para implementações edge atuais.

Figura 5: Níveis de resiliência e estratégias de gestão térmica para locais edge atuais.

A Vertiv classificou estes casos de utilização em quatro categorias:

• Os casos de utilização edge Intensiva de Dados são aqueles que gerem um volume tão elevado de dados que não é prático transferi-los para a nuvem, como a transmissão de vídeo e aplicações IoT. Com a explosão nos volumes de dados nos últimos cinco anos, os casos de utilização intensiva de dados são os mais maduros da nova geração de casos de utilização edge. Mais de um terço dos participantes (38%) classificou os seus investimentos edge como sendo impulsionados pelos casos de uso intensivo de dados (Figura 6).
• Os casos de uso sensível à latência humana são aqueles onde os problemas de latência podem ter um impacto negativo na experiência dos humanos com a tecnologia, como a realidade virtual e o processamento de linguagem natural. Esta foi a segunda categoria de casos de uso edge mais popular, com 32% dos participantes a dizer que os seus investimentos edge estão a ser impulsionados por casos de uso sensível à latência humana.
• Os casos de uso sensível à latência entre máquinas requerem geralmente uma latência ainda menor do que os casos de uso sensível à latência humana, devido à velocidade a que as máquinas podem processar dados. Os principais casos de utilização nesta categoria incluem redes inteligentes e sistemas de segurança inteligentes. Um em cada cinco participantes (20%) disse que os seus investimentos em tecnologia edge estavam a ser impulsionados por casos de utilização sensível à latência entre máquinas.
• Os casos de utilização crucial para a vida são os mais exigentes — e geralmente os menos maduros—, pois têm um impacto direto na saúde e segurança humanas. Os casos mais conhecidos de usos cruciais para a vida são veículos autónomos e robôs e aplicações de saúde digitais. Cerca de 1 em cada 10 participantes (11%) disse que os seus investimentos edge foram impulsionados por casos de utilização cruciais para a vida.

Os arquétipos edge permitem que as organizações clarifiquem a sua estratégia edge, uma vez que ajudam a determinar os modelos de centro de dados edge necessários para diferentes casos de utilização. Dependendo dos requisitos específicos do caso de utilização, as redes edge podem incluir todos ou alguns dos modelos de computação edge definidos no relatório Arquétipos 2.0: modelos de infraestrutura edge prontos para implantação (Figura 7).

Figura 6: Percentagem de locais de computação edge que atualmente suportam cada arquétipo edge.

Figura 7: Modelos de computação edge.

A redução do tempo de inatividade do equipamento de fabrico e a otimização da cadeia de fornecimento foram os casos de utilização mais populares que levaram a investimentos edge. A manutenção preditiva foi o principal caso de utilização citado pelos participantes (39%) seguido pela manutenção baseada em condições (36%), gestão da cadeia de fornecimento (34%) e gestão de inventário em tempo real (31%) (Figura 8).

Estes resultados refletem a maturidade relativa de vários casos de utilização, bem como o número de locais necessários para os suportar. A transmissão de vídeo, que foi citada por 21% dos participantes como impulsionadora da adoção de edge é um dos casos de uso de edge mais maduros e provavelmente é responsável por volumes de dados mais elevados atualmente do que outros casos de uso, mas geralmente não é sensível à latência e é normalmente suportado por locais edge regionais ou distribuídos. É mais provável que a manutenção preditiva e a monitorização baseada nas condições sejam suportadas por locais Micro Edge localizados perto de equipamentos, resultando num maior número de locais que suportam estes casos de utilização. Além disso, estes casos de utilização podem proporcionar valor em qualquer setor onde o tempo de inatividade do equipamento possa perturbar as operações, incluindo fabrico, armazenamento e distribuição, produção de petróleo e gás e extração mineira.

Figura 8: Utilização de casos que impulsionam a adoção de computação edge.

Prioridades da infraestrutura edge

Os participantes reconhecem os desafios que enfrentam ao expandir as suas redes edge para suportar estes casos de utilização emergentes. Quando lhes é pedido que priorizem os desafios, 85% colocam a segurança entre os seus três principais desafios, seguidos pela disponibilidade a 69% e latência a 62% (Figura 9).

Para locais edge, a segurança física e de dados deve ser considerada. Ao distribuir recursos de TI, a computação edge complica a gestão da segurança de dados. No entanto, em alguns casos de utilização, tais como cuidados de saúde, os locais edge podem reduzir a vulnerabilidade dos dados, mantendo-os próximos do ponto de geração e minimizando a exposição às ameaças criadas pela transmissão de dados para a nuvem. Em todos os casos, os bastidores e armários bloqueáveis podem ser usados para proteger a segurança física dos ativos de TI contra o acesso não autorizado.

Os sistemas integrados, nos quais toda a infraestrutura é instalada na fábrica em bastidores ou armários, geralmente fornecem este nível de segurança física e também podem ser configurados com sensores que geram alertas quando a porta é aberta por pessoal não autorizado.

Os sistemas integrados também abordam as preocupações de disponibilidade, garantindo que a proteção de energia, a distribuição de energia, a gestão térmica e os sistemas de monitorização são adaptados aos requisitos da aplicação. Podem mesmo reduzir a latência ao permitir que as TI sejam implementadas em ambientes não concebidos para tal. Estes sistemas têm a vantagem adicional de reduzir os tempos de implementação, eliminando a necessidade de “construir” sistemas no local. Mais de metade dos participantes (57%) já estão a tirar partido da integração de fábrica nos seus locais edge através de sistemas de bastidor único ou módulos de centro de dados pré-fabricados (Figura 10).

Figura 9: Como os participantes priorizam os desafios de computação edge.

Figura 10: Percentagem de participantes que utilizam soluções integradas e modulares de infraestrutura edge.

Sustentabilidade e a Edge

A sustentabilidade do centro de dados, — reduzindo as emissões, melhorando a utilização dos recursos e eliminando os resíduos, — tornou-se uma grande prioridade para as operações do centro de dados e TI. Os participantes veem claramente uma oportunidade de alargar o foco atual na sustentabilidade do centro de dados até ao limite.

A forma mais fácil de melhorar a eficiência de operação edge consiste em implantar tecnologias de eficiência energética. Mais de três quartos dos participantes (77%) implementaram ou estão a planear implementar sistemas UPS energeticamente eficientes para suportar os seus locais edge. Novos sistemas de UPS de dupla conversão de tamanho médio podem alcançar eficiências de funcionamento acima de 98% através de otimização online dinâmica que reduz as perdas de energia associadas ao condicionamento de energia quando a energia da rede elétrica é aceitável. Protegem o equipamento quando a qualidade da energia de entrada se degrada, transferindo sem problemas para o modo de dupla conversão.

Os participantes estão também a ir além das tecnologias energeticamente eficientes e a adotar tecnologias de sustentabilidade mais disruptivas, como energias renováveis e suporte dinâmico de rede. Para a gestão térmica na Edge, as tecnologias de eficiência de água e de baixo potencial para o aquecimento global parecem estar a ganhar adesão (Figura 11).

Figura 11: Tecnologias a serem implementadas para melhorar a sustentabilidade edge.

Setores participantes

A participação no inquérito representou uma série de setores, validando a ampla aplicabilidade da computação periférica. Os setores com uma representação significativa são apresentados na Figura 12. Os setores com menos de 3% de representação são agregados na categoria “Todos os outros setores” e incluem aeroespacial, difusão e entretenimento, cuidados de saúde, militar/defesa, transmissão e distribuição de energia/gás e abastecimento/tratamento de água (Figura 12).

Figura 12: Setores representados no inquérito.

Distribuição dos participantes por região

O inquérito global “What's Your Edge” incluiu participantes de todas as principais regiões do mundo (Figura 13).

Figura 13: Distribuição regional dos participantes do inquérito.

Dimensão da organização

A computação edge não está apenas a ser implementada por grandes organizações. As organizações mais pequenas também estão a encontrar valor na computação edge. Também é importante lembrar que a dimensão da organização, conforme medida pelo número de colaboradores, não está necessariamente correlacionada com a escala dos recursos de TI implementados. Os prestadores de serviços de regime partilhado podem ter um número baixo de efetivos, mas grandes redes de TI (Figura 14).

Figura 14: Dimensão das organizações que participam no inquérito, conforme medido pelo número de colaboradores.