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En Computación en nube Última actualización: 24 de septiembre de 2023
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La computación de borde pretende optimizar las aplicaciones web y los dispositivos de Internet y minimizar el uso de ancho de banda y la latencia en las comunicaciones. Ésta podría ser una de las razones de su rápida popularidad en el espacio digital

Cada día se genera una cantidad excesiva de datos procedentes de negocios, empresas, fábricas, hospitales, bancos y otras instalaciones establecidas

Por lo tanto, se ha vuelto más crítico gestionar, almacenar y procesar los datos de forma eficiente. Es especialmente evidente en el caso de las empresas en las que el tiempo apremia procesar los datos con rapidez y eficacia para minimizar los riesgos de seguridad y agilizar las operaciones comerciales.

Para ello, Edge computing puede ser de gran ayuda

Pero, ¿de qué se trata? ¿No basta con la nube?

Despejemos estas dudas comprendiendo la informática de borde en detalle

¿Qué es el Edge Computing?

Edge computing es la arquitectura informática moderna y distribuida que se acerca al almacenamiento de datos y el cálculo a la fuente de datos. Esto ayuda a ahorrar ancho de banda y a mejorar el tiempo de respuesta

En pocas palabras, la informática de borde implica menos procesos que se ejecutan en la nube. También traslada esos procesos de computación a los dispositivos de borde, como los dispositivos IoT, los servidores de borde o los ordenadores de los usuarios. Esta forma de acercar o situar la informática en el borde de la red reduce la comunicación a larga distancia entre un servidor y un cliente. Por lo tanto, reduce el uso de ancho de banda y la latencia

La computación de borde es esencialmente una arquitectura en lugar de una tecnología per se. Se trata de una informática de ubicación específica que no depende de la nube para realizar el trabajo. Sin embargo, nunca significa que la nube no vaya a existir; simplemente se hace más cercana

El origen de la informática de borde

La computación de borde se originó como un concepto en las redes de distribución de contenidos (CDN) creadas en la década de 1990 para distribuir vídeo y contenidos web utilizando servidores de borde desplegados más cerca de los usuarios. En la década de 2000, esas redes evolucionaron y empezaron a alojar aplicaciones y componentes de aplicaciones directamente en los servidores edge

Así aparecieron comercialmente los primeros usos de la computación de borde. Con el tiempo, se desarrollaron soluciones y servicios de computación de borde para alojar aplicaciones como carritos de la compra, agregación de datos en tiempo real, inserción de anuncios, etc.

Arquitectura de la computación de borde

Las tareas informáticas requieren una arquitectura adecuada. Y aquí no hay una política de "talla única". Los distintos tipos de tareas informáticas necesitan una arquitectura diferente

La computación de borde, con el paso de los años, se ha convertido en una arquitectura importante para soportar la computación distribuida y desplegar recursos de almacenamiento y computación cerca de la misma ubicación geográfica que la fuente.

Aunque emplea una arquitectura descentralizada, que puede suponer un reto y requiere un control y una supervisión continuos, la computación de borde sigue siendo eficaz para resolver problemas de red que avanzan, como mover grandes volúmenes de datos en menos tiempo que otros métodos de computación.

La arquitectura única de la computación de borde pretende resolver tres retos principales de la red: la latencia, el ancho de banda y la congestión de la red

Latencia

Se refiere al tiempo que tarda un paquete de datos en ir de un punto a otro de la red. Una latencia menor ayuda a crear una experiencia de usuario más fabulosa, pero su reto es la distancia entre el usuario (cliente) que realiza la solicitud y el servidor que la atiende. La latencia puede aumentar con distancias geográficas mayores y congestión de la red, lo que retrasa el tiempo de respuesta del servidor.

Al situar el cálculo más cerca de la fuente de datos, en realidad se está reduciendo la distancia física entre el servidor y el cliente para permitir tiempos de respuesta más rápidos

Ancho de banda

Es la cantidad de datos que transporta una red a lo largo del tiempo y se mide en bits/segundo. Es limitada en todas las redes, especialmente en las comunicaciones inalámbricas. Por lo tanto, un número limitado de dispositivos puede intercambiar datos en una red. Y si quiere aumentar este ancho de banda, es posible que tenga que pagar más. Además, controlar el uso del ancho de banda también es difícil en toda la red que conecta un gran número de dispositivos.

La computación de borde resuelve este problema. Como todo el cómputo tiene lugar cerca o en la fuente de los datos, como ordenadores, cámaras web, etc., el ancho de banda se suministra sólo para su uso, lo que reduce el despilfarro.

Congestión

En Internet hay miles de millones de dispositivos intercambiando datos por todo el mundo. Esto puede resultar abrumador para la red y provocar una gran congestión y retrasos en la respuesta. Además, también pueden producirse cortes en la red que aumenten aún más la congestión e interrumpan las comunicaciones entre los usuarios.

Al desplegar los servidores y el almacenamiento de datos en el lugar donde se generan los datos o cerca de él, la computación de borde permite que varios dispositivos funcionen en una LAN más eficiente y pequeña en la que los dispositivos locales que generan datos pueden utilizar el ancho de banda disponible. De este modo, se reducen significativamente la congestión y la latencia

¿Cómo funciona la computación de borde?

El concepto de informática de borde no es totalmente nuevo; se remonta a décadas atrás asociado a la informática remota. Por ejemplo, las sucursales y los lugares de trabajo remotos situaban los recursos informáticos en un lugar donde pudieran obtener los máximos beneficios en lugar de depender de una ubicación central.

En la informática tradicional, en la que los datos se producían en el lado del cliente (como el PC de un usuario), se trasladaban a través de Internet a la LAN corporativa para almacenar los datos y procesarlos mediante una aplicación empresarial. A continuación, la salida se enviaba de vuelta, viajando a través de Internet, para llegar al dispositivo del cliente

Ahora, los arquitectos de TI modernos han abandonado el concepto de centros de datos centralizados y han adoptado la infraestructura de borde. Aquí, los recursos informáticos y de almacenamiento se trasladan de un centro de datos al lugar donde el usuario genera los datos (o la fuente de datos).

Esto implica que se acerca el centro de datos a la fuente de datos, y no al revés. Requiere un bastidor de engranajes parcial que ayude a operar en una LAN remota y recoja los datos localmente para procesarlos. Algunos pueden desplegar el engranaje en armarios blindados para salvaguardarlo de las altas temperaturas, la humedad y otras condiciones climáticas.

El proceso de edge computing implica la normalización y el análisis de los datos para encontrar inteligencia empresarial, enviando sólo los datos relevantes tras el análisis al centro de datos principal. Además, la inteligencia empresarial aquí puede significar

  • Videovigilancia en tiendas minoristas
  • Datos de ventas
  • Análisis predictivo para la reparación y el mantenimiento de equipos
  • Generación de energía,
  • Mantenimiento de la calidad de los productos,
  • Garantizar el correcto funcionamiento de los equipos y mucho más.

Ventajas y desventajas

Ventajas

Las ventajas de la computación de borde son las siguientes

#1. Tiempos de respuesta más rápidos

El despliegue de procesos de computación en los dispositivos de borde o cerca de ellos ayuda a reducir la latencia, como se ha explicado anteriormente

Por ejemplo, supongamos que un empleado quiere entregar un mensaje urgente a otro empleado que se encuentra en las mismas instalaciones de la empresa. Se tarda más tiempo en enviar el mensaje, ya que se dirige fuera del edificio y se comunica con un servidor distante situado en cualquier parte del mundo y luego vuelve como mensaje recibido

Con Edge computing, el router es el encargado de las transferencias de datos dentro de la oficina, lo que reduce significativamente los retrasos. También ahorra ancho de banda en gran medida

#2. Eficiencia de costes

Edge computing ayuda a ahorrar recursos de servidor y ancho de banda, lo que a su vez ahorra costes. Si despliega recursos en la nube para dar soporte a un gran número de dispositivos en oficinas u hogares con dispositivos inteligentes, el coste se eleva. Pero la computación de borde puede reducir este gasto trasladando la parte de computación de todos estos dispositivos al borde

#3. Seguridad y privacidad de los datos

Trasladar los datos a través de servidores ubicados internacionalmente conlleva problemas de privacidad, seguridad y más problemas legales. Si son secuestrados y caen en las manos equivocadas, pueden causar profundas preocupaciones

La computación de borde mantiene los datos más cerca de su origen, dentro de los límites de leyes de datos como la HIPAA y la GDPR. Ayuda a procesar los datos localmente y evita que los datos sensibles se trasladen a la nube o a un centro de datos. Por lo tanto, sus datos permanecen seguros dentro de sus instalaciones.

Además, los datos que van a la nube o a servidores distantes también se pueden cifrar implementando la computación de borde. De este modo, los datos quedan más a salvo de los ciberataques

#4. Fácil mantenimiento

La computación de borde requiere un esfuerzo y un coste mínimos para mantener los dispositivos y sistemas de borde. Consume menos electricidad para el procesamiento de datos, y las necesidades de refrigeración para mantener los sistemas funcionando con un rendimiento óptimo también son menores.

Desventajas

Las desventajas de la computación de borde son

#1. Alcance limitado

La implantación de la computación de borde podría ser eficaz, pero su finalidad y alcance son limitados. Esta es una de las razones por las que la gente se siente atraída por la nube

#2. Conectividad

La computación de borde debe tener una buena conectividad para procesar los datos con eficacia. Y si se pierde la conectividad, se requiere una sólida planificación de fallos para superar los problemas que surjan

#3. Lagunas de seguridad

Con el aumento del uso de dispositivos inteligentes, aumenta el vector de riesgo de que los atacantes comprometan los dispositivos

Aplicaciones de la computación de borde

La informática de borde encuentra aplicaciones en diversas industrias. Se utiliza para agregar, procesar, filtrar y analizar datos cerca o en el borde de la red. Algunas de las áreas en las que se aplica son

Dispositivos IoT

Es un error común pensar que la informática de borde y el IoT son lo mismo. En realidad, la informática de borde es una arquitectura, mientras que IoT es una tecnología que utiliza la computación de borde

Los dispositivos inteligentes como smartphones, termostatos inteligentes, vehículos inteligentes, cerraduras inteligentes, smartwatchesetc., se conectan a Internet y se benefician del código que se ejecuta en esos mismos dispositivos en lugar de en la nube para un uso eficiente.

Optimización de la red

La computación de borde ayuda a optimizar la red midiendo y mejorando su rendimiento en toda la red para los usuarios. Encuentra una ruta de red con la menor latencia y la mayor fiabilidad para el tráfico de los usuarios. Además, también puede descongestionar el tráfico para obtener un rendimiento óptimo

Sanidad

La industria sanitaria genera una gran cantidad de datos. Se trata de datos de pacientes procedentes de equipos, sensores y dispositivos médicos

Por lo tanto, existe una mayor necesidad de gestionar, procesar y almacenar los datos. La computación de borde ayuda aquí aplicando el aprendizaje automático y la automatización para el acceso a los datos. Ayuda a identificar los datos problemáticos que requieren la atención inmediata de los médicos para permitir una mejor atención al paciente y eliminar los incidentes sanitarios

Además, la computación de borde se utiliza en sistemas de monitorización médica para responder rápidamente en tiempo real en lugar de esperar a que actúe un servidor en la nube.

Venta al por menor

Los comercios minoristas también generan grandes cantidades de datos procedentes del seguimiento de existencias, ventas, vigilancia y otra información comercial. El uso de edge computing permite recopilar y analizar estos datos y encontrar oportunidades de negocio como la predicción de ventas, la optimización de pedidos a proveedores, la realización de campañas eficaces, etc.

Fabricación

La informática de borde se utiliza en el sector manufacturero para supervisar los procesos de fabricación y aplicar el aprendizaje automático y el análisis a tiempo real para mejorar la calidad de los productos y detectar errores de producción. También permite incorporar sensores medioambientales en las plantas de fabricación

Además, la computación de borde proporciona información sobre los componentes en stock y su duración. Ayuda al fabricante a tomar decisiones empresariales precisas y más rápidas sobre las operaciones y la fábrica

Construcción

La industria de la construcción utiliza edge computing principalmente para la seguridad en el lugar de trabajo, con el fin de recopilar y analizar los datos tomados de dispositivos de seguridad, cámaras, sensores, etc. Ayuda a las empresas a tener una visión general de las condiciones de seguridad en el lugar de trabajo y garantiza que los empleados siguen los protocolos de seguridad

Transporte

El sector del transporte, especialmente los vehículos autónomos, produce terabytes de datos cada día. Los vehículos autónomos necesitan que los datos se recopilen y analicen mientras están en movimiento, en tiempo real, lo que requiere un gran esfuerzo informático. También necesitan datos sobre el estado del vehículo, la velocidad, la ubicación, las condiciones de la carretera y del tráfico, y los vehículos cercanos

Para gestionar esto, los propios vehículos se convierten en el borde donde tiene lugar la computación. Como resultado, los datos se procesan a una velocidad acelerada para alimentar las necesidades de recopilación y análisis de datos.

Agricultura

En la agricultura, la computación de borde se utiliza en sensores para hacer un seguimiento de la densidad de nutrientes y el uso del agua y optimizar la cosecha. Para ello, el sensor recopila datos sobre las condiciones ambientales, de temperatura y del suelo. Analiza sus efectos para ayudar a mejorar el rendimiento de los cultivos y garantizar que se cosechan durante las condiciones ambientales más favorables.

Energía

La computación de borde es útil también en el sector de la energía para controlar la seguridad en los servicios públicos de gas y petróleo. Los sensores controlan la humedad y la presión de forma continua. Además, no deben perder conectividad porque si ocurre algo malo, como que no se detecte el sobrecalentamiento de una tubería de petróleo, puede provocar catástrofes. El reto es que la mayoría de esas instalaciones están situadas en zonas remotas, donde la conectividad es deficiente.

Por ello, desplegar la computación de borde en esos sistemas o cerca de ellos ofrece una mayor conectividad y capacidad de supervisión continua. La computación de borde también puede determinar en tiempo real el mal funcionamiento de los equipos. Los sensores pueden supervisar la energía generada por todas las máquinas, como vehículos eléctricos, sistemas de parques eólicos, etc., con control de red para contribuir a la reducción de costes y a la generación eficiente de energía

Otras aplicaciones de la computación de borde son para videoconferencias que consumen grandes anchos de banda, almacenamiento en caché eficiente con código que se ejecuta en redes de borde CDN, servicios financieros como bancos para la seguridad, y más

Extremo lejano frente a extremo cercano

La computación de borde implica tantos términos, como borde cercano, borde lejano, etc., que a veces resulta confuso. Entendemos la diferencia entre el "borde lejano" y el "borde cercano".

Extremo lejano

Es la infraestructura desplegada más lejos de un centro de datos en la nube y, al mismo tiempo, la más cercana a los usuarios

Por ejemplo, la infraestructura de borde lejano para una agencia de servicios móviles puede estar cerca de las estaciones base de las torres de telefonía móvil

La informática Far Edge se despliega en empresas, fábricas, centros comerciales, etc. Las aplicaciones que se ejecutan en esta infraestructura necesitan un alto rendimiento, escalabilidad y baja latencia, lo que es ideal para la transmisión de vídeo, RA/VR, videojuegos, etc. En función de las aplicaciones alojadas, se conoce como

  • Enterprise Edge que aloja aplicaciones empresariales
  • IoT Edge que aloja aplicaciones IoT

Cerca del borde

Es la infraestructura informática desplegada entre los centros de datos en la nube y el Far Edge. Aloja aplicaciones y servicios genéricos, a diferencia del Far Edge que aloja aplicaciones específicas

Por ejemplo, la infraestructura Near Edge puede utilizarse para el almacenamiento en caché CDN, la computación Fog, etc. Además, la informática de niebla (Fog computing) coloca el almacenamiento y los recursos informáticos dentro o cerca de los datos, puede no estar en los datos. Es un término medio entre un centro de datos en la nube situado lejos y el borde situado en la fuente con recursos limitados.

Edge Computing vs. Cloud Computing (Similitudes y diferencias)

Tanto la computación de borde como la computación en nube implican la computación distribuida y el despliegue de recursos de almacenamiento y computación en función de los datos que se producen. Sin embargo, definitivamente no son lo mismo

He aquí en qué se diferencian

  • Despliegue: La computación en nube despliega recursos en ubicaciones globales con gran escalabilidad para ejecutar procesos. Puede incluir computación centralizada más cerca de la(s) fuente(s) de datos, pero no en el borde de una red. Por otro lado, la informática de borde despliega los recursos allí donde se generan los datos.
  • Centralización/descentralización: Mediante la centralización, la nube ofrece recursos eficientes y escalables con seguridad y control. La computación de borde está descentralizada y se utiliza para abordar aquellas preocupaciones y casos de uso que no ofrece el enfoque de centralización de la computación en nube.
  • Arquitectura: La arquitectura de la computación en nube consta de varios componentes sueltos. Ofrece aplicaciones y servicios según el modelo de pago por uso. Sin embargo, la computación de borde se extiende por encima de la computación en nube y proporciona una arquitectura más estable.
  • Programación: El desarrollo de aplicaciones en la nube es adecuado y utiliza uno o menos lenguajes de programación. La computación de borde puede requerir diferentes lenguajes de programación para desarrollar las aplicaciones.
  • Tiempo de respuesta: El tiempo medio de respuesta suele ser mayor en la computación en nube que en la computación de borde. Por lo tanto, la computación de borde ofrece un proceso de computación más rápido.
  • Ancho de banda: La computación en nube consume más ancho de banda y energía debido a la mayor distancia entre el cliente y el servidor, mientras que la computación de borde requiere comparativamente menos ancho de banda y energía.

¿Cuáles son las ventajas de la computación de borde frente a la computación en nube?

El proceso en la computación de borde es más eficiente que en la computación en nube, ya que esta última tarda más tiempo en obtener los datos que un usuario ha solicitado. La computación en nube puede retrasar la retransmisión de la información a un centro de datos, lo que ralentiza el proceso de toma de decisiones y provoca latencia

Como resultado, las organizaciones pueden sufrir pérdidas en términos de costes, ancho de banda, seguridad de los datos e incluso riesgos laborales, especialmente en el caso de la fabricación y la construcción. He aquí algunas ventajas del Edge frente a la nube

  • La demanda de una arquitectura más rápida, segura y fiable ha popularizado el crecimiento de la computación de borde, haciendo que las organizaciones elijan la computación de borde frente a la computación en nube. Así, en las áreas que necesitan información sensible al tiempo, la computación de borde hace maravillas.
  • Cuando el proceso informático se lleva a cabo en ubicaciones remotas, la computación de borde funciona mejor debido a la escasa o nula conectividad que permite un enfoque centralizado. Ayudará con el almacenamiento local, funcionando como un microcentro de datos.
  • La computación de borde es una solución mejor para dar soporte a dispositivos inteligentes y especializados que realizan funciones especiales y son diferentes de los dispositivos normales.
  • La computación de borde puede abordar eficazmente el uso del ancho de banda, el alto coste, la seguridad y el consumo de energía en la mayoría de las áreas en comparación con la computación en nube.

Proveedores actuales de informática de borde

Para implantar la computación de borde de forma rápida y sencilla en su negocio o empresa, necesita un proveedor de servicios de computación de borde. Éstos ayudan a procesar los datos y transmitirlos de forma eficiente, ofrecen una sólida infraestructura informática y gestionan los datos masivos generados por los dispositivos de borde

He aquí algunos de los proveedores de edge computing más destacados

#1. Servicios web de Amazon

AWS ofrece una experiencia consistente con un modelo de computación de borde en la nube y proporciona soluciones y servicios para IoT, ML, AI, analítica, robótica, almacenamiento y computación

#2. Dell

Dell proporciona orquestación y gestión de la informática de borde a través de OpenManage Mobile. Dell es ideal para ciudades digitales, minoristas, fabricantes y otros

#3. ClearBlade

ClearBlade lanzó su aplicación Edge Native Intelligent Asset Application que permite a un mantenedor de bordes crear dispositivos de alerta y conectarse a dispositivos IoT sin codificación

Otros proveedores notables de edge computing son Cloudflare, StackPath, Intel y EdgeConnex, entre otros

Palabras finales 👩‍🏫

La computación de borde puede ser una opción eficaz, fiable y rentable para las empresas modernas que utilizan servicios y soluciones digitales como nunca antes. También es un concepto excelente para apoyar la cultura del trabajo a distancia y facilitar un procesamiento de datos y una comunicación más rápidos.

  • Amrita Pathak
    Autor
    Amrita es redactora independiente y redactora de contenidos. Ayuda a las marcas a mejorar su presencia en línea mediante la creación de contenido impresionante que conecta y convierte. Es licenciada en Ingeniería Aeronáutica.
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