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Edge Computing para la transformación digital

Oct 18, 202114 min read

Written by Luis Quezada LL. (Technical Researcher)

Become an expert in edge computing

En los últimos años, el desarrollo del estilo de vida ha sido guiado por rápidos cambios en la tecnología y por la creciente demanda de dispositivos y servicios digitales. Es probable que ese ritmo de cambios se acelere como resultado de los nuevos descubrimientos científicos, de los avances en la construcción de nuevas herramientas tecnologicas (ya que aún tenemos una capacidad limitada para poder construirlas; por ejemplo, chips de nanotecnología) y del mayor interés de la población en nuevos campos, como la inteligencia artificial, Internet de las cosas (IoT), robótica, biotecnología y nanotecnología. Hemos experimentado estos cambios principalmente desde el año 2000, con la incorporación de tecnologías de comunicación en áreas como la salud, ingeniería, economía y transporte. En la actualidad, es casi imposible considerar estas tecnologías separadas de las actividades diarias, para ayudarnos en la toma de decisiones, en la simplificación de los procesos administrativos y técnicos, así como también en la mejora de la calidad de los productos o servicios.

Un excelente ejemplo de este cambio constante es el teléfono celular, que en sus inicios permitía únicamente realizar llamadas de voz, además del envío y recepción de mensajes de texto. El desarrollo tecnológico trajo consigo nuevos dispositivos de comunicación que permiten tareas adicionales, como videollamadas, transferencia y almacenamiento de datos, así como su procesamiento en tiempo real (por ejemplo, el reconocimiento facial). Evidentemente, no todo es perfecto; la ejecución de tareas intensivas exige altos recursos computacionales y un mayor consumo de energía. La vida útil de las baterías, por ejemplo, está muy por debajo de las expectativas del consumidor y su durabilidad es aún un obstáculo hasta que se logren nuevas mejoras.

Una forma de mitigar estos impactos es con la optimización de las aplicaciones o la arquitectura interna del dispositivo. Ahora bien, si aplicamos estas consideraciones o cambios al sector empresarial o industrial, entonces será el equivalente a la transformación digital de empresas anticuadas.

Aunque las empresas han comenzado a adoptar la idea de una constante actualización, muchas de ellas aún no han experimentado algún tipo de transformación digital. En una entrevista realizada durante la conferencia de BoxWorks 2015, John Chambers, presidente ejecutivo de Cisco Systems, declaró que "al menos el 40 % de todas las empresas dejarán de existir en los próximos 10 años... si no descubren cómo cambiar para adaptarse a las nuevas tecnologías". Todo esto nos muestra la importancia de incorporar nuevas tecnologías y mantener modernizadas a las empresas. Por este motivo, continuamos con la serie de publicaciones sobre las principales tendencias tecnológicas y cómo la edge computing se relaciona con todo esto.

En este artículo, discutiremos los fundamentos de la edge computing y sus características principales, los sectores industriales que pueden beneficiarse, cómo se puede llevar la computación al edge con el modelo serverless, estrategias de modernización, consideraciones comerciales y técnicas, así como otras características relevantes. Además, te mostraremos cómo los proveedores serverless, como Azion, tienen la capacidad de suministrar una plataforma diseñada para maximizar el desempeño, la confiabilidad y la seguridad. Pero primero, iniciemos con una breve explicación sobre la edge computing para la transformación digital.

Transformación digital

La transformación digital es principalmente impulsada por la tecnología; sin embargo, también incluye cambios en la cultura, la organización y en las operaciones de una empresa con el fin de integrar herramientas digitales, procesos y capital humano de forma estratégica. El objetivo principal es optimizar los procesos internos, aumentar la productividad, mejorar la competitividad y dar un valor agregado a los productos finales. Por lo tanto, la transformación digital no solo se trata de adquirir nuevos computadores con mayores recursos computacionales y de almacenamiento, sino que también implica un cambio en la mentalidad de los procesos que son llevados a cabo en todos los niveles jerárquicos de la empresa y la forma en la que estos procesos son gestionados. Es una inversión para el desarrollo constante de nuevos métodos de trabajo que faciliten y mejoren las capacidades de la empresa y las habilidades del personal. De esta forma, las empresas llegan a ser más rentables al ofrecer un mayor volumen de servicios personalizados, al mantener o mejorar la calidad del producto, al mismo tiempo que se ofrece una experiencia nueva al cliente.

De acuerdo a una publicación realizada por Consultport, algunas tendencias de transformación digital son:

  • Pago sin contacto (contactless payment): es una tecnología digital que ya era común en muchos países y se volvió más relevante con la pandemia que hace que los pagos sean más seguros (en términos de higiene), por medio de tarjetas y teléfonos inteligentes.
  • Retiro de compra en la tienda (In-store pick up): es un modelo de negocio en el que el producto se compra en línea y luego el cliente lo recibe tan pronto llega al punto de venta físico. Este modelo se hizo más común debido a las medidas de distanciamiento social.
  • Personalización: es una estrategia de ventas que permite a las empresas ofrecer a los clientes la posibilidad de personalizar sus productos por medio de tecnología digital y, de esta forma, incrementar sus ganancias. De acuerdo a un artículo publicado en Deloitte, “el precio no es la barrera, 1 de cada 5 consumidores que expresaron interés en productos o servicios personalizados están dispuestos a pagar 20 % más”.
  • Aprendizaje en línea (e-learning) y trabajo remoto: son nuevos procedimientos que han adoptado universidades y escuelas para impartir lecciones en línea, así como las empresas para mantener la productividad. Según un reporte publicado por GlobeNewswire, "se espera que el mercado de aprendizaje en línea incremente en 147,79 mil MUSD durante el período de 2021 a 2025 para alcanzar una tasa compuesta anual (CAGR) de más del 16 % durante el período previsto".

Edge computing y el modelo serverless

Como fue mencionado en la sección anterior, la transformación digital de las empresas está relacionada con la integración de nuevas tecnologías. Para lograrlo, se puede optar por un servicio de infraestructura que permita este tipo de integración, pero que también evite la dependencia con un proveedor de productos y servicios, conocida como vendor lock-in. Esta dependencia crea barreras que limitan los mercados y las oportunidades de crecimiento de la empresa y dificulta la migración de una solución a otra. En contraste, las infraestructuras abiertas permiten que tu empresa sea tolerante a cambios, de tal forma que las decisiones pueden posponerse hasta que haya más información disponible. Además, esta infraestructura debe poseer la capacidad de brindar servicios con escalabilidad, seguridad, localización de datos, movilidad, baja latencia, entre otros. Todas estas características se reúnen en la edge computing, a diferencia de los modelos tradicionales, como la nube y las CDN (Content Delivery Networks, redes de distribución de contenido).

Como fue señalado en nuestras publicaciones anteriores, la edge computing es definida por Linux Foundation en su Open Glossary of Edge Computing como “el suministro de recursos informáticos a los extremos lógicos de una red con el fin de mejorar el desempeño, el costo operacional y la confiabilidad de aplicaciones y servicios”. En otras palabras, la edge computing permite ejecutar un software o aplicación en el edge de la red, en lugar de una infraestructura centralizada, como un data center o en la nube.

Como la edge computing adopta el modelo serverless, el proveedor gestiona el back-end de la infraestructura. Esto significa que no tendrás que preocuparte por el mantenimiento del hardware, la alta disponibilidad, la arquitectura de software, la transformación y administración de los datos, la gestión automática de la escalabilidad y de los recursos computacionales. Por ejemplo, este enfoque te ofrece los beneficios de un almacenamiento inteligente y suministro de contenido y puedes configurar las reglas para manejarlos de acuerdo a tu plan de negocios.

El alcance de la edge computing

Las industrias son un ejemplo de cómo es posible beneficiarse de la edge computing. A continuación, te presentamos un resumen de la situación actual de las industrias y los desafíos para solucionar sus problemas:

  • Procesos de manufactura: muchas plantas de producción no están preparadas para estar al día con el desarrollo tecnológico actual, el cual requiere de una alta transmisión de datos debido a la gran cantidad de dispositivos interconectados para operar de forma lógica y tomar decisiones cruciales en tiempo real.
  • Retail (venta minorista): uno de los mercados que ha crecido exponencialmente en los últimos años. Las empresas requieren un servicio de suministro de contenido adecuado, con alta velocidad, en diferentes formatos, así como la capacidad de proporcionar datos a cualquier ubicación geográfica para la compra y venta de productos de forma personalizada.
  • Petróleo y gas: empresas extraterritoriales (offshore) presentan condiciones críticas en términos de distancia y localización. Estas empresas requieren servicios de almacenamiento de datos y de procesamiento computacional más cerca del área de producción.
  • Salud: un ejemplo particular son los hospitales que requieren una gestión inteligente de una enorme base de datos y la interconectividad entre los diferentes dispositivos de monitoreo de salud en tiempo real.
  • Educación e investigación: la búsqueda continua de la innovación de nuevas tecnologías y métodos de investigación debe ser realizado, analizado y experimentado diariamente. Estos estudios se caracterizan principalmente por requerir un alto poder computacional, almacenamiento de datos y una baja latencia.
  • Sector financiero: un sector con un número creciente de usuarios. Los bancos deben proteger datos sensibles de todas las cuentas, así como facilitar la gestión interna y la comunicación entre las diferentes agencias.

Otros casos de uso en los que la edge computing se vuelve relevante al acercarse al entorno del usuario son:

  • Videojuegos: aprovechan tecnologías como la edge computing y la red de edge para implementar consolas virtuales y ofrecer latencias inferiores al rango de 170 a 180 milisegundos. De acuerdo a un reporte de Globaldata, "los juegos de dispositivos móviles se convertirán en una industria de 272 mil MUSD para el año 2030".
  • Experiencias AR/VR: deben tener un tiempo de respuesta excesivamente rápido. La realidad virtual (VR) y la realidad aumentada (AR) requieren de una latencia inferior a 20 milisegundos para evitar que el usuario experimente efectos indeseables.
  • Medios/CDN: las empresas deben considerar el suministro de contenido a todos los usuarios mediante el almacenamiento de datos en caché (video, música, imágenes) de acuerdo a la región y los deseos de los clientes. La plataforma de edge lo hace a través de una gestión inteligente acorde a tu plan de negocios.
  • Internet de las cosas (IoT): el creciente número de sensores ubicados en dispositivos para la limpieza, control personal de la salud, registro de temperatura, presión, velocidad, radiación en entornos sensibles y hasta en la seguridad de las grandes ciudades, generan terabytes de datos. Por lo tanto, las empresas requerirán de un procesamiento de datos rápido y confiable.
  • Tecnología 5G: las aplicaciones deben ejecutarse en cualquier lugar, con baja latencia y desempeño constante. También deben ser rentables para ser ejecutadas y escalables, considerando la cantidad de datos que deben ser procesados y transmitidos.

¿Por qué la edge computing es importante?

La edge computing es un paradigma de computación que nació como respuesta a los problemas que presenta la cloud computing. Permitió la unión de avances tecnológicos como microservicios, programación basada en eventos, aislamiento y principalmente la idea pura del modelo de pago por uso (pay-per-use). También es un modelo informático autogestionado donde el proveedor proporciona servicios de hardware y los gestiona a través de los recursos computacionales según las necesidades de la aplicación. Además, brinda al sector empresarial e industrial la oportunidad de maximizar la eficiencia operativa y la seguridad de los datos, automatizar procesos y optimizar el desempeño. Para comprender por qué la edge computing es importante, un artículo científico publicado por Aslanpour señala las principales oportunidades que ofrece; comentaremos algunas de ellas a continuación:

Pago por uso

Las aplicaciones tienen generalmente cargas de trabajo (workloads) imprescindibles e impredecibles. Con los modelos tradicionales de computación, como la nube, se debe contratar un aprovisionamiento excesivo de contenedores con poder computacional y servicios de almacenamiento estáticos. Con esta configuración, se paga por los servicios contratados, lo que genera cargos adicionales por un uso ineficiente. Además, esto tampoco evita que, en ciertas ocasiones, el flujo de trabajo experimente grandes picos, lo que podría causar interrupción del sistema. Por otro lado, si los recursos computacionales se gestionan mediante el modelo serverless, se evita el aprovisionamiento excesivo. La escalabilidad se hace de forma automática y los costos operativos se basarán en los recursos computacionales solicitados por las aplicaciones; de esta forma, se evitan cargos adicionales y solo pagas por lo que se usa.

Mitigación permanente

Como se comentó en secciones anteriores, las diferentes áreas del sector industrial pueden aprovechar los beneficios de la edge computing. Para la mayoría de estas áreas, el uso de tecnología está relacionado con dispositivos conectados permanentemente a la red y listos para responder a cualquier solicitud, incluso cuando la probabilidad de un evento es cero. Esto puede llegar a ser un inconveniente en términos de consumo de energía. A pesar de que algunos dispositivos puedan beneficiarse de fuentes de energía renovables, esto no evita la reducción de su vida útil. La edge computing y el modelo serverless permiten mitigar estos problemas al considerar un paradigma de programación basado en eventos. Los eventos determinan el flujo de trabajo y, de esta forma, la energía podrá ser aprovisionada solo por acciones externas, como un clic, pulsación de una tecla, salidas de sensores, transmisión de mensajes o algún tipo de amenazas, lo que reduce el consumo de energía y aumenta la vida útil de los dispositivos.

Productividad del desarrollador

El uso de edge computing es ideal para empresas que necesitan desarrollar y monitorear un código rápidamente en todas sus etapas, ya que facilita la construcción del código y elimina las dependencias de integración, pruebas, implementación y monitoreo (DevOps). Además, tiene un impacto positivo en tu equipo técnico al permitir enfocarse en aspectos más relevantes de la empresa, debido a que la infraestructura es autogestionada.

Disponibilidad personalizada

Las empresas emplean la tecnología de la información en regiones específicas para llevar a cabo parte o la totalidad de sus operaciones comerciales. Identificar en tiempo real qué regiones poseen mayor relevancia es importante para direccionar una mayor disponibilidad de los recursos computacionales y realizar una supervisión permanente. Esta característica es intrínseca a la edge computing. Por ejemplo, puedes tener tu información almacenada en diferentes edge nodes y distribuida en puntos estratégicos alrededor del mundo, así como también tener redundancia de almacenamiento en caso de que un edge node no esté disponible por daños imprevistos.

Modernización de sistemas heredados

La modernización de software se refiere a convertir, reescribir o adaptar un sistema heredado. Permite modernizar los lenguajes de programación, protocolos, bibliotecas de software o incluso migrar un software completo a una nueva plataforma. El modelo de edge computing y serverless puede lograr todo esto, además de tener la capacidad de desacoplar una aplicación monolítica en diferentes módulos o microservicios controlados a través de una API. Estas transformaciones se llevan a cabo comúnmente para mantener la versión inicial del software y beneficiarse de las tecnologías existentes.

Conclusión

El modelo de edge computing está disponible para diferentes sectores comerciales e industriales. Brinda mejoras tecnológicas continuas bajo la idea de microservicios, programación por eventos, aislamiento, modelo de pago por uso, entre otros. No está restringido por “vendor lock-in”, por lo que permite la migración a otra plataforma o usar servicios de terceros. Con la Plataforma de Edge de Azion, podrás aprovechar una amplia gama de estos y otros beneficios sin preocuparte por el mantenimiento y la administración de la infraestructura. Para conocer más sobre los productos de Azion y sus ventajas, puedes continuar revisando nuestra serie de artículos sobre los fundamentos de la edge computing en nuestro blog.

Referencias

[1] The LF Edge (2020) The New Open ”Edge”. San Francisco, CA: The Linux Foundation.

[2] Aslanpour, M. S., Toosi, A. N., Cicconetti, C., Javadi, B., Sbarski, P., Taibi, D., ... & Dustdar, S. (2021, February). Serverless edge computing: vision and challenges. In 2021 Australasian Computer Science Week Multiconference (pp. 1-10).

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