Contoh penggunaan komputasi edge: Delapan cara organisasi memanfaatkan komputasi edge

Komputasi tepi mempertaruhkan “real estat” yang berbeda ketika menemukan area fungsi komputasi. Komputasi tepi adalah kerangka kerja komputasi terdistribusi yang memindahkan sumber daya komputasi dari pusat data ke lokasi terpencil di dalam lapisan eksekusi dekat batas lingkungan komputasi itu. Pendekatan ini membantu mengurangi latensi, meningkatkan keamanan, dan meningkatkan efisiensi.

Penambahan data baru yang dibuat melalui Internet of Things (IoT) memperparah situasi ini, sehingga meningkatkan volume dan kompleksitas manajemen data secara keseluruhan. Perangkat IoT ini (juga disebut perangkat pintar) menciptakan dan menghasilkan data secara mandiri.

Penerapan edge adalah reaksi terhadap sistem perusahaan terpusat yang penuh sesak dan kelebihan beban. Dalam sistem komputasi edge, sumber daya komputasi dioptimalkan dan siap untuk digunakan segera.

Pertimbangkan molekul, yang mengandung atom di berbagai orbit yang berputar di sekitar nukleus. Sekarang, asumsikan bahwa molekul adalah lingkungan komputasi kita. Dalam kasus perusahaan normal, daya komputasi didistribusikan ke pusat data di pusat (nukleus). Atom-atom di orbit terpencil di sekitar nukleus menandakan perangkat tepi yang mengambil arah dari pusat data.

Sebaliknya, interaksi antara sumber data yang berputar ini terjadi di atau dekat tempat mereka berada secara fisik, yang berada di atau dalam batas jaringan akses, di tepi jaringan. Karena jarak data yang harus ditempuh telah dipersingkat secara signifikan, hal ini secara signifikan mengurangi tingkat latensi.

Berbagai penyedia layanan mengelola infrastruktur komputasi tepi dan menempatkan sumber daya di atau di dalam lapisan eksekusi di batas jaringan akses. Lapisan eksekusi adalah bagian yang terletak di dekat tepi dari lingkungan komputasi, bertugas mengelola penugasan, kinerja, dan penyelesaian tugas komputasi. Menempatkan aset di dekat lapisan eksekusi memungkinkan komputasi tepi menawarkan kinerja tugas yang lebih cepat.

Berbagai penyedia layanan, termasuk pemasok, aplikasi, dan penyedia data pihak ketiga, bekerja sama membentuk ekosistem digital yang terintegrasi. Perangkat edge juga dapat digunakan dalam situasi lokal.

Berikut ini adalah beberapa manfaat utama yang dapat dicapai dengan menggunakan komputasi edge.

Berikut adalah beberapa contoh utama komputasi edge dan bagaimana industri yang berbeda menggunakannya.

Kendaraan otonom (AV) adalah mobil dan truk swakemudi yang menggunakan komputasi tepi untuk meningkatkan sistem navigasi. Sistem ini mengumpulkan dan menafsirkan aliran data tanpa akhir yang disediakan oleh berbagai input sensor, seperti radar, LiDAR, dan kamera lalu lintas. Ketika situasi lalu lintas terus berkembang, sistem navigasi harus menafsirkan dan bertindak berdasarkan data ini secara real time.

Departemen Energi mendefinisikan AV sebagai kendaraan yang dilengkapi dengan teknologi yang dapat mengoperasikan kendaraan tersebut tanpa kendali langsung dari pengemudi. Sekarang, setidaknya ada 25 pembuat mobil berbeda yang telah memulai beberapa bentuk implementasi AV. Grup ini mencakup produsen terkemuka seperti BMW, Ford, Mercedes-Benz Group AG, Tesla, dan Cadillac.

Sekarang, kami telah memasuki fase implementasi di mana produsen menguji prototipe mereka. Ada banyak aspek yang membuat tahap perkembangan ini sangat rumit.

Kendaraan otonom telah diuji di kondisi lalu lintas nyata, di mana situasi berkendara dapat berubah dengan cepat dan tidak terduga. Dan sekarang, ketika pembuat mobil menggabungkan teknologi yang mungkin menyebabkan beberapa pengemudi kurang memperhatikan tugas mengemudi, mereka mengambil langkah-langkah untuk mengatasi potensi gangguan. Mereka juga bekerja untuk menambahkan fitur yang memastikan pengemudi AV tetap fokus.

Misalnya, sistem Mercedes Drive Pilot menyimpan kamera dasbor yang dilatih dengan wajah pengemudi. Jadi, meskipun benar bahwa pengemudi dapat menghibur dirinya sendiri dengan memainkan video game yang sebenarnya di dasbor, sistem memantau aktivitasnya. Jika kamera merasakan dia telah meninggalkan kursi pengemudi atau tidak mampu (karena tertidur secara tidak disengaja), kamera akan mati. Sistem ini sedang diuji sebagai program percontohan di Nevada, di mana kendaraan otonom diizinkan beroperasi, namun hanya pada kecepatan di bawah 40 MPH.

Poin besar lain yang perlu dipertimbangkan adalah masalah pelik manajemen lalu lintas. Komputasi tepi mengatasi masalah manajemen lalu lintas dengan memproses data secara lokal yang dikumpulkan di persimpangan lalu lintas. Kemajuan ini memiliki beberapa manfaat, seperti peningkatan keamanan bagi pejalan kaki, kondisi lalu lintas yang lebih baik, dan koordinasi rute yang lebih lancar untuk kendaraan darurat.

Komputasi tepi bahkan mendukung “peleton” konvoi truk, di mana operator manusia mengendarai truk utama. Truk di belakangnya tetap terhubung dalam rantai urutan linier virtual dan sepenuhnya terkunci melalui pengendalian sinyal radio.

Selain mampu menavigasi rute, AV harus dilatih untuk berbagi jalan dan memberikan kelonggaran sesaat pada perilaku mengemudi yang buruk dari pengendara manusia dan AV lain. Lebih lanjut perlu dicatat bahwa teknologi ini hadir dengan biaya infrastruktur yang lebih besar. Biaya ini termasuk biaya untuk melengkapi fitur lalu lintas dengan perangkat canggih seperti sensor IoT untuk berkomunikasi secara instan dengan AV yang melintas dan memperbaruinya mengenai perubahan pola lalu lintas, pembaruan konstruksi, atau peringatan cuaca.

Komputasi tepi memberikan pengalaman baru pada jaringan pengiriman konten, membantu pemain dan bakat mereka menjangkau spektrum audiens yang lebih luas. Ini dilakukan dengan menggunakan cache untuk menjaga halaman web, musik, dan konten streaming video di tepi. Begitulah cara komputasi tepi dapat menurunkan tingkat latensi dan memastikan pemutaran video dan audio dengan kualitas yang lebih baik saat konsumen melakukan streaming konten.

Prinsip yang sama diterapkan oleh penerbit game berbasis cloud, di mana game dijalankan di server jarak jauh dan hasilnya disalurkan langsung ke layar pemain. Penerbit game dan produknya juga diuntungkan oleh pengurangan latensi melalui komputasi edge, yang sangat penting bagi aplikasi virtual reality (VR).

Mungkin penggunaan komputasi edge yang paling penting terjadi di rumah sakit dan fasilitas medis lainnya, di mana kecepatan informasi benar-benar dapat berarti perbedaan antara hidup dan mati. Komputasi edge mengurangi latensi dengan memproses data secara lokal, memungkinkan data penting pasien dikirim langsung ke profesional kesehatan untuk analisis informasi secara real-time.

Komputasi edge memungkinkan dokter menerima informasi real-time yang diperlukan, sementara staf perawat dapat membuat dasbor yang komprehensif untuk setiap pasien. Akses data menjadi semakin penting seiring dengan meningkatnya kompleksitas prosedur bedah. Rumah sakit mengandalkan komputasi edge selama operasi jarak jauh, seperti pembedahan yang dibantu robot, untuk memastikan kelancaran dan presisi.

Komputasi edge juga memiliki manfaat kesehatan lainnya. Saat ini, ada banyak situasi di rumah sakit di mana berbagai perangkat pemantauan dan peralatan diagnostik lainnya tidak terhubung. Sebagai alternatif, penyedia layanan kesehatan sering menyimpan data di cloud pihak ketiga untuk memastikan aliran data yang stabil dan menghindari kehilangan informasi yang berharga.

Tetapi area kunci lain yang telah muncul dalam beberapa tahun terakhir adalah privasi pasien. Undang-undang dan standar yang diberlakukan melalui protokol Undang-Undang Portabilitas dan Akuntabilitas Asuransi Kesehatan (HIPAA) dirancang sebagian untuk membantu memastikan hak privasi data warga AS. Komputasi tepi mendukung standar tersebut dengan memproses data setempat, bukan di cloud pihak ketiga, sehingga mengurangi potensi risiko keamanan.

Pabrik dipenuhi peluang untuk menggunakan komputasi tepi. Komputasi tepi membantu mengoordinasikan upaya otomatisasi dan memastikan ketersediaan pasokan aset mentah yang cukup untuk proses manufaktur.

Salah satu cara berharga komputasi tepi dalam membantu upaya manufaktur adalah melalui machine learning kecil (TinyML), yang mendukung praktik pemeliharaan prediktif dengan menemukan anomali manufaktur. Hasil positif dari TinyML termasuk deteksi dini pemeliharaan yang diperlukan, pengurangan periode waktu henti, latensi terbatas, dan pengurangan biaya operasional.

Teknologi yang wearable memanfaatkan komputasi edge untuk menghadirkan fungsionalitas canggih bagi pengguna, seperti jaket dengan fitur pengisian daya untuk perangkat elektronik.

Pertanian sering dibahas dalam konteks keberlanjutan, tetapi ada juga aspek manufaktur pertanian. Komputasi tepi memastikan bahwa peternakan di daerah pedesaan mempertahankan konektivitas berkecepatan tinggi yang andal. Koneksi yang stabil ini sangat penting untuk memanfaatkan aplikasi pertanian canggih yang meningkatkan efisiensi dan produktivitas. Komputasi tepi memungkinkan petani di daerah pedesaan memanfaatkan jaringan nirkabel pribadi, mendukung penerapan otomatisasi, dan analitik data. Dengan memberikan petani akses ke informasi real-time, hasil panen dapat dimaksimalkan dan efisiensinya ditingkatkan.

Dalam upaya menawarkan pengalaman pelanggan yang menyenangkan, peritel selalu mencari keunggulan kompetitif. Komputasi tepi memberi penyedia retail beberapa cara untuk membangun pengalaman pengguna yang tak terlupakan. Bagi banyak peritel, komputasi grid memberikan keunggulan kompetitif, terutama di sektor e-commerce. Komputasi grid adalah bentuk komputasi terdistribusi di mana sekelompok mesin atau jaringan bekerja secara kolaboratif untuk menyelesaikan tugas komputasi bersama.

Selain itu, ada teknologi baru yang memungkinkan teknologi pengenalan wajah digunakan dengan pelanggan. Ketika terintegrasi penuh, teknologi ini memungkinkan toko untuk menjaga jalur check-out berjalan dengan cepat.

Argumen kuat lainnya untuk penggunaan komputasi tepi adalah upaya penyetokan ulang untuk memastikan inventaris sesuai dengan permintaan toko. Pendekatan ini dapat dicapai dengan menggunakan kamera dan tag RFID dan menerapkan perangkat lunak pengenalan objek dengan informasi produk yang ada.

Selanjutnya, saat konsumen ini menelusuri toko, mereka dapat menerima pengingat yang bermanfaat dan rekomendasi produk tentang pembelian sebelumnya. Perhatian terhadap detail ini membantu menciptakan pengalaman berbelanja yang lebih kaya dan lebih personal.

Keamanan data adalah salah satu isu terpenting dalam komputasi, dan komputasi tepi dirancang khusus untuk memperkuat perlindungan data. Proses ini dimulai di “gerbang depan” dengan menerapkan protokol keamanan siber yang mencegah malware menginfeksi sistem komputer organisasi dengan menerapkan protokol siber keamanan yang menghentikan malware sebelum mencapai titik akhir yang ditargetkan di dalam sistem.

Semua industri mungkin setidaknya memiliki beberapa kebutuhan untuk tindakan keamanan siber tambahan. Namun, beberapa industri (seperti kontraktor pertahanan) memiliki kebutuhan keamanan khusus yang menjadi prioritas utama, mengesampingkan semua pertimbangan lainnya. Bagi perusahaan yang beroperasi di sektor ini, komputasi tepi menawarkan tingkat keamanan yang lebih tinggi dengan memproses data setempat, sehingga menjaga informasi sensitif tetap aman dari risiko eksposur yang mungkin terjadi pada komputasi cloud.

Keamanan yang lebih tinggi juga merupakan kunci bagi organisasi keuangan, dan komputasi tepi satu arah membantu perusahaan fintech dengan menyediakan kemampuan deteksi penipuan yang lebih baik. Dengan memproses data lebih dekat ke sumbernya, analisis dapat dilakukan lebih cepat, sehingga transaksi penipuan dapat terdeteksi dengan lebih efisien.

Meskipun menawarkan banyak manfaat bagi bisnis, mungkin mengejutkan bahwa komputasi tepi juga dapat memberikan dampak positif pada lingkungan. Salah satu caranya adalah dengan memanfaatkan komputasi tepi untuk memantau spesies satwa liar yang dilindungi di lokasi terpencil. Komputasi tepi dapat membantu petugas satwa liar dan penjaga taman mengidentifikasi dan mencegah aktivitas perburuan liar, bahkan sebelum pelanggaran terjadi.

Penggunaan komputasi tepi yang sangat signifikan lainnya melibatkan manajemen energi. Komputasi tepi mendukung penggunaan jaringan pintar yang memungkinkan distribusi energi lebih efisien, membantu bisnis mengurangi jejak karbon mereka. Komputasi grid adalah bentuk komputasi terdistribusi di mana sekelompok mesin atau jaringan bekerja secara kolaboratif untuk menyelesaikan tugas komputasi bersama. Sumber daya dimanfaatkan secara optimal, sehingga mengurangi limbah yang biasanya terjadi saat konsumsi daya berlebihan.

Berbicara tentang manajemen energi, komputasi tepi juga mendukung pemantauan jarak jauh aset minyak dan gas. Ini bukan prestasi kecil, mengingat beberapa daerah terjal di mana minyak dibor — misalnya, dasar laut. Komputasi tepi mendorong penggunaan analitik real-time yang dilakukan lebih dekat dengan aset tertentu, sehingga mengurangi ketergantungan pada konektivitas cloud.

Saat merancang infrastruktur perkotaan, semakin banyak insinyur sipil yang memasukkan konsep kota pintar ke dalam rencana mereka untuk mendorong inovasi dan meningkatkan keberlanjutan. Dengan token serupa, para insinyur perkotaan menggunakan komputasi edge untuk menghitung data yang mendukung pemeliharaan prediktif, sekaligus aplikasi yang terkait dengan keseluruhan kesehatan struktur.

Bagi pemerintah kota, komputasi tepi membantu pemerintah daerah, badan lalu lintas, dan entitas transportasi mengelola armada kendaraan kota dengan memanfaatkan data real-time untuk pengambilan keputusan yang lebih cepat dan akurat. Platform komputasi edge juga dapat digunakan untuk menganalisis pola lalu lintas dan mengurangi kemacetan di area tersebut.

Selain layanan tersebut, perangkat tepi dapat digunakan untuk memproses data penggunaan di lapangan, di mana pun data berada. Staf kota dapat menggunakan perangkat tepi untuk mengumpulkan data dari infrastruktur publik, jaringan listrik, dan sumber data lainnya, yang dapat memberikan indikasi jika diperlukan tindakan mendesak.