Exemples d'informatique de pointe dans des secteurs verticaux

La croissance de l'Internet des objets (IoT) a entraîné une augmentation correspondante du volume de données collectées à la périphérie du réseau. La nécessité de gérer ce volume de données, à son tour, a entraîné une croissance rapide des cas d'utilisation de l'edge computing.
 
En bref, l'informatique de périphérie est un traitement qui a lieu aussi près que possible du processus ou de la chose surveillée par un dispositif IoT . L'informatique de périphérie peut être réalisée par des dispositifs directement connectés à des capteurs, par des routeurs ou des passerelles qui transmettent des données, ou par de petites installations de serveurs déployés sur place dans un placard ou une enceinte.
 
Au début de l'expansion de l'Internet des objets, le nombre relativement modeste d'appareils connectés signifiait que les organisations pouvaient se permettre d'envoyer toutes leurs données IoT vers le cloud ou un centre de données d'entreprise pour traitement, analyse et stockage. Mais la récente prolifération des appareils connectés dans pratiquement tous les secteurs d'activité et l'augmentation constante du volume de données qu'ils collectent rendent cette approche peu pratique. D'où la nécessité de l'informatique périphérique.
 
Nous avons discuté de l'informatique périphérique à plusieurs reprises sur le blog de Digi. Nous avons fourni une edéfinition de l'informatique de masse et a souligné ses avantages commerciaux en termes de économiser la bande passante, le temps et l'argent des organisations. Dans cet article, nous examinerons des exemples d'informatique périphérique et la manière dont ils répondent au besoin croissant d'optimisation des périphériques et des données à la périphérie du réseau. Mais d'abord, passons en revue certains des facteurs de sa croissance.

Principaux facteurs de croissance de l'informatique de périphérie

Concept de villes intelligentesPlusieurs raisons expliquent la croissance rapide du marché de l'informatique périphérique. Outre le nombre croissant d'appareils connectés, il existe trois facteurs clés de croissance pour l'informatique périphérique :

  1. Temps de latence - Pour de nombreuses applications sensibles au temps, le processus surveillé nécessite une réponse en temps quasi réel, avec un temps de latence quasi nul. Dans ces situations, un aller-retour des données vers et depuis le nuage ou le centre de données de l'entreprise n'est pas pratique.
  2. Bande passante - Les limites physiques de la bande passante disponible et le coût de la transmission de grandes quantités de données font de l'informatique périphérique une solution intéressante.
  3. Fiabilité - La congestion du réseau peut interrompre le flux de données, provoquant des interruptions inacceptables dans des cas d'utilisation tels que les systèmes de point de vente.

En moyenne, la plupart des données de surveillance collectées par les capteurs de IoT sont des données standard de "battement de cœur", qui indiquent simplement que les systèmes fonctionnent normalement. Il n'est pas nécessaire de transmettre ce type de données au nuage ou à un centre de données d'entreprise distant. En filtrant ces données de rythme cardiaque immuables à la périphérie du réseau, à proximité immédiate de l'endroit où les données sont collectées, les dispositifs d'informatique périphérique peuvent réduire considérablement le volume de données à transmettre, ce qui permet d'économiser de la bande passante et de réduire considérablement le temps de latence.

Le nombre de cas d'utilisation de l'informatique de périphérie augmente régulièrement, de même que le nombre d'appareils intelligents capables d'exécuter diverses fonctions de traitement à la périphérie. Le développement de l'intelligence artificielle (IA) et des capacités d'apprentissage automatique élargit également l'éventail des cas d'utilisation de l'informatique de périphérie.
 

Exemples d'informatique de périphérie

Bornes de recharge pour véhicules électriques
On trouve des exemples d'informatique périphérique dans une grande variété d'applications et de secteurs. Il existe également un certain nombre de chevauchements entre les différents cas d'utilisation de l'informatique périphérique. Par exemple, la fonctionnalité d'informatique périphérique dans les véhicules autonomes est étroitement liée à la fonctionnalité d'informatique périphérique dans les applications de gestion du trafic.
 
Voici quelques-uns des exemples les plus prometteurs en matière d'informatique périphérique.  
 

Véhicules autonomes, véhicules électriques et stations de recharge

Véhicules connectés sur une autoroutePour fonctionner en toute sécurité, les véhicules autonomes doivent collecter et traiter des données sur leur emplacement, leur direction, leur vitesse, les conditions de circulation et bien d'autres choses encore, le tout en temps réel. Cela implique une capacité de calcul embarquée suffisante pour faire de chaque véhicule autonome, en fait, sa propre périphérie de réseau. Les dispositifs informatiques de bord peuvent recueillir des données provenant des capteurs et des caméras du véhicule, les traiter et prendre des décisions en quelques millisecondes, avec une latence quasi nulle. Cette prise de décision instantanée est une nécessité pour les véhicules autonomes, pour des raisons évidentes de sécurité.
 
Les fonctions d'informatique de pointe, telles que l'alerte de franchissement de ligne et les applications de stationnement automatique, sont déjà largement disponibles. Et à mesure que la capacité des véhicules à interagir avec leur environnement se répand, le besoin d'un réseau rapide et réactif se fait sentir. Les véhicules autonomes fonctionneront de concert avec d'autres véhicules connectésles systèmes de gestion du trafic, les unités de bord de route et les piétons sur les voies de circulation très fréquentées et aux carrefours.

Les véhicules électriques doivent faire l'objet d'une surveillance continue et peuvent utiliser l'informatique périphérique pour la gestion des données en vue d'une maintenance prédictive. Les batteries des VE doivent être surveillées, car leur longévité dépend des habitudes individuelles des conducteurs, de la congestion des zones qu'ils parcourent et de la fréquence de leur recharge. L'informatique de périphérie prend en charge l'agrégation des données afin de rapporter les données exploitables pour la performance et la maintenance.

Dans les stations de recharge des VE, l'informatique périphérique peut prendre en charge la surveillance en temps réel et l'agrégation des données d'une série de paramètres d'utilisation et de disponibilité afin d'optimiser les stations de recharge et de planifier l'emplacement des futures stations.
 

Systèmes de gestion du trafic

Gestion du trafic urbainLa 5G et la technologie des véhicules connectés, ou communications "V2X" (vehicle-to-anything), arrivent à maturité.

Aujourd'hui, les systèmes les plus sophistiqués, comme Le système de gestion du trafic de la ville de New YorkLes systèmes de gestion intelligente du trafic peuvent ajuster la synchronisation des feux de circulation, gérer l'ouverture et la fermeture de voies de circulation supplémentaires, garantir la continuité des communications en cas d'urgence publique et prendre d'autres mesures en temps réel pour améliorer la sécurité et la commodité. Comme indiqué ci-dessus, les systèmes intelligents de gestion du trafic joueront un rôle clé dans l'adoption des véhicules autonomes, pour lesquels une latence proche de zéro est essentielle.
 

Systèmes de transport en commun

Systèmes de transit connectésSur applications de transport publicLes systèmes informatiques périphériques installés dans les autobus, les systèmes ferroviaires et les véhicules de transport adapté peuvent regrouper et envoyer uniquement les données nécessaires pour soutenir les processus à bord des véhicules et les informations du répartiteur.

Par exemple, différents types de données doivent être envoyés aux systèmes d'information des passagers, aux systèmes de contrôle et de suivi de la flotte et à la surveillance intelligente des véhicules et des stations pour la sécurité des conducteurs et des passagers. Les informations sur les heures d'arrivée ou les retards, ou d'autres informations sensibles au facteur temps, peuvent être diffusées aux passagers via l'affichage numérique ou les applications mobiles.
 

Villes intelligentes, énergie propre et technologies vertes

Le mouvement des technologies vertes prend de l'ampleur. Les villes et les réseaux intelligents peuvent utiliser des dispositifs informatiques périphériques pour surveiller les bâtiments et les installations publics afin d'améliorer l'efficacité de l'éclairage, du chauffage, des énergies propres, etc. Par exemple :

  • Lescommandes d'éclairage intelligentes utilisent des dispositifs informatiques périphériques pour contrôler des lumières individuelles ou des groupes de lumières afin de maximiser l'efficacité tout en assurant la sécurité dans les espaces publics.
  • Les champs solaires utilisent des dispositifs informatiques de pointe intégrés pour détecter les changements météorologiques, ajuster le positionnement et établir des rapports sur des paramètres tels que l'utilisation de la batterie.
  • Les parcs éoliens utilisent l'informatique périphérique pour se connecter aux tours cellulaires et acheminer les données des capteurs vers les sous-stations à l'aide de routeurs et de commutateurs cellulaires. 

Applications médicales et de santé

Les les industries de la santé et du médical collecte les données des patients à partir de capteurs, de moniteurs, de dispositifs à porter sur soi et d'autres équipements afin de fournir aux professionnels de la santé des informations précises et opportunes sur l'état des patients.

Gestion des dispositifs médicauxLes solutions d'informatique de périphérie peuvent transmettre ces informations à des tableaux de bord afin d'obtenir une vue complète, en un coup d'œil, des indicateurs importants.

Les solutions d'informatique de périphérie équipées d'intelligence artificielle (IA) et d'apprentissage automatique peuvent identifier les données aberrantes afin que les professionnels de la santé puissent répondre aux besoins en temps réel avec un minimum de fausses alertes.

L'Edge Computing peut également être utilisé dans la chirurgie assistée par robot, où une latence proche de zéro est essentielle. En outre, en traitant les données localement, les dispositifs informatiques périphériques peuvent contribuer à résoudre les problèmes de confidentialité des données et des patients.
 

Applications de vente au détail

IoT dans le domaine de la vente au détailApplications de détail génèrent d'énormes quantités de données provenant des systèmes de point de vente, des opérations de stockage des marchandises, des vidéos de sécurité et d'autres activités commerciales. L'informatique de pointe peut aider à analyser ces diverses données et à identifier les problèmes qui nécessitent une attention immédiate, ainsi que les tendances de vente à plus long terme et les opportunités commerciales, telles que les promotions en magasin les plus efficaces et les meilleures configurations de produits pour des emplacements de magasin spécifiques.

L'Edge Computing offre également les moyens de traiter les informations des clients localement, sans que les données ne quittent la région géographique où vit le client, ce qui est une question de plus en plus préoccupante en ce qui concerne les réglementations sur la vie privée telles que les mandats GDPR de l'Union européenne.
 

Surveillance des processus industriels et maintenance prédictive

Installation industrielle
Capteurs et dispositifs IoT dans applications industrielles comme la gestion de l'eau et des eaux usées, le pétrole et le gaz et les usines de transformation peuvent suivre une variété de paramètres et surveiller les performances des machines. Par exemple, l'architecture informatique périphérique peut prendre en charge des communications efficaces entre des systèmes SCADA (supervisory control and data acquisition) très complexes, afin de gérer les volumes importants de données provenant de capteurs et d'automates programmables.

Digi Remote Manager® - La plateforme de gestion des appareils à distance IoT de Digi - est un élément clé de bon nombre de ces opérations. Les systèmes SCADA s'intègrent très souvent à des applications critiques de business intelligence via des plateformes cloud telles que Microsoft Azure, Amazon Web Services et Google Cloud, et Digi Remote Manager facilite cette intégration, en garantissant que toutes les données sont transmises à la bonne application.

En outre, la fonctionnalité d'informatique périphérique prend en charge la gestion de la détection des pannes et de la maintenance prédictive. Prévoir le moment où une machine ou un composant va tomber en panne permet aux opérateurs de l'usine d'effectuer la maintenance ou de remplacer une pièce avant que la panne ne se produise, ce qui permet de réduire les coûts liés à la perte de productivité.

Si les capteurs détectent un dysfonctionnement ou des conditions qui indiquent une défaillance imminente, les dispositifs informatiques périphériques peuvent déclencher un actionneur pour prendre des mesures correctives immédiates, par exemple en ajustant le débit d'un fluide ou en modifiant les mouvements d'un robot industriel. Une fois l'action entreprise, le résultat peut être transmis au nuage pour notification ou autres actions. L'informatique de périphérie, associée au cloud, permet la communication entre les machines et les capteurs IoT pour améliorer le contrôle de la qualité.

Dans le secteur du pétrole et du gaz, les réponses en temps réel facilitées par l'informatique périphérique peuvent empêcher que de petits problèmes ne se transforment en pannes catastrophiques. Les installations pétrolières et gazières sont souvent situées dans des endroits éloignés et l'informatique périphérique permet un traitement analytique à proximité de l'installation, ce qui signifie qu'il y a moins de dépendance à l'égard de la qualité de la connectivité à un centre de données, mais le fait de relier l'informatique périphérique au nuage permet à l'équipe à distance de surveiller un grand nombre de sites. 

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Fabrication

Machines d'usine connectéesIndustriel IoT a ajouté des millions d'appareils connectés dans les usines de fabrication pour recueillir des données sur les performances de la chaîne de production et la qualité des produits finis. La faible latence de l'informatique périphérique permet une réponse immédiate aux problèmes sur la chaîne de montage, ce qui contribue à améliorer la qualité et l'efficacité tout en réduisant le besoin de supervision humaine.

Un autre cas d'utilisation de l'edge computing dans l'industrie manufacturière est l'assurance qualité. Les chaînes de montage entièrement autonomes qui utilisent des robots dépendent des solutions d'informatique périphérique ainsi que de l'IA et de l'apprentissage automatique pour identifier les erreurs de production et améliorer la qualité des produits.  
 

Agriculture

IoT et l'informatique périphérique dans l'agriculture
Les agriculteurs qui utilisent technologie d'agriculture de précision peuvent utiliser l'informatique de pointe pour suivre les conditions de culture telles que la température, l'humidité, les niveaux d'humidité du sol, les niveaux de nutriments et d'autres paramètres pour guider la prise de décision concernant l'arrosage, l'application d'engrais et d'autres activités. L'informatique de périphérie est utile non seulement sur de vastes étendues de champs agricoles, mais aussi dans les serres et les installations de culture hydroponique où des capteurs permettent aux opérateurs de suivre les intrants avec précision.
 
L'aquaculture (pisciculture) est un autre secteur où le traitement des données sur site est essentiel. La surveillance précise de variables environnementales complexes est essentielle pour garantir la santé des poissons, ainsi qu'une alimentation appropriée et une automatisation qui élimine les approximations de ces processus, ce qui améliore la vitalité et la croissance, tout en réduisant les coûts. Voir le Etude de cas bioFeeder.
 

Sécurité et sûreté des travailleurs

Sécurité du site de travailL'informatique de périphérie peut utiliser les données provenant des caméras sur site, des dispositifs de sécurité des employés et des capteurs pour aider les entreprises à éviter accès physique non autorisé au siteet superviser les conditions de travail pour s'assurer que les employés respectent les politiques de sécurité établies. Cela est particulièrement important pour les lieux de travail qui se trouvent dans des endroits dangereux ou éloignés, comme sur un chantier de construction ou sur une plate-forme pétrolière en mer.
 
Les dispositifs d'informatique de périphérie peuvent être utilisés en conjonction avec la surveillance vidéo et le balayage biométrique pour s'assurer que seules les personnes autorisées pénètrent dans les zones restreintes. Les systèmes de surveillance peuvent bénéficier de la faible latence et de la fiabilité de l'informatique de périphérie, car il est souvent nécessaire de réagir aux menaces de sécurité en quelques secondes. L'informatique de périphérie permet également de réduire considérablement les coûts de bande passante dans le domaine de la vidéosurveillance, car la grande majorité des séquences de surveillance ne nécessitent aucune réponse. Voir une étude de cas.
 

Solutions d'informatique de pointe

Il existe deux grandes catégories d'utilisateurs qui ont besoin de la technologie de l'informatique périphérique :

  • Les gestionnaires de réseaux et les intégrateurs de systèmes qui ont besoin d'une connectivité prête à l'emploi pour relier des appareils sur leurs réseaux IoT et établir rapidement une fonctionnalité d'informatique périphérique pour une performance optimale du système et de la gestion des données.
  • Lesdéveloppeurs et les fabricants d'équipements d'origine (OEM) qui conçoivent et construisent des produits dotés de capacités informatiques périphériques intégrées et ont besoin de modules de développement programmables, de radios sans fil et de passerelles pour favoriser un développement rapide et une mise sur le marché rapide.

Digi propose des solutions d'edge computing qui répondent aux besoins des deux groupes d'utilisateurs.
 

Solutions d'informatique de périphérie de Digi pour les gestionnaires de réseaux et les intégrateurs de systèmes

Routeur industriel Digiles cas d'utilisation de l'informatique périphérique. Les routeurs Digi peuvent également filtrer et compresser les données pour minimiser les besoins en bande passante.
 
Les Digi TX64 Routeur cellulaire 5G offre des vitesses de liaison montante rapides, ce qui le rend idéal pour les applications exigeantes dans les transports en commun, les transports et les environnements mobiles. Le Digi TX64 5G offre un véritable routage, une sécurité et un pare-feu de classe entreprise - avec un VPN intégré et un basculement 4G fiable pour les zones à couverture 5G limitée. 
 
L'entreprise Routeur cellulaire Digi EX50 5G offre une connectivité primaire ou de secours fiable dans un large éventail de cas d'utilisation de l'informatique périphérique en intérieur, avec une plage de température de fonctionnement étendue pour le déploiement dans les usines intelligentes, les entrepôts, les sites de construction ou les hangars d'infrastructure....
 
Digi IX20 est un choix polyvalent pour les applications informatiques de périphérie dans les infrastructures industrielles, la signalisation numérique, les kiosques de vente au détail et plus encore, avec des composants de qualité industrielle capables de résister aux conditions environnementales difficiles rencontrées dans de nombreux environnements industriels.

Digi Connect® Sensor+ connecte les capteurs déployés dans n'importe quel environnement industriel afin de collecter et de transmettre les relevés des capteurs et d'acheminer les données critiques pour l'analyse et l'automatisation, par exemple en actionnant un interrupteur pour fermer une vanne dans un pipeline si un seuil prédéfini est atteint. Cette fonctionnalité de déclenchement fait de Digi Connect Sensor un choix populaire pour les environnements périphériques.  
 
Digi Remote ManagerUn outil indispensable pour le déploiement et l'optimisation d'un réseau avec edge computing est le suivant Digi Remote Manager®la plateforme de gestion et de contrôle centralisée qui permet aux utilisateurs de modifier la configuration des appareils, de mettre à jour le micrologiciel, de planifier et d'automatiser des tâches, le tout depuis leur ordinateur de bureau, leur tablette ou leur smartphone.

Digi Remote Manager soutient gestion à distance de l'ensemble de votre réseau de périphériques distribués IoT , que vos périphériques soient des routeurs mobiles sur des réseaux de transport municipaux, ou des périphériques industriels sur des chantiers de construction ou dans des systèmes SCADA. Avec Digi Remote Manager, vous pouvez configurer un nombre illimité d'appareils en même temps, surveiller l'ensemble de votre réseau, recevoir des alertes, automatiser les opérations de maintenance, etc. surveillance de la sécuritéet établissez facilement votre fonctionnalité d'informatique périphérique.
 

Solutions d'Edge Computing de Digi pour les OEMs

Digi ConnectCore Kit de développement NanoLes systèmes sur modules (SOM) de Digi, tels que le Digi ConnectCore® 8XL'objectif est de fournir de multiples unités de traitement capables d'exécuter des tâches d'intelligence artificielle et de vision artificielle à la périphérie du réseau.

Les solutions de vision industrielle, par exemple, peuvent effectuer des analyses d'images pour des applications telles que l'inspection automatique, le contrôle des processus et le guidage des robots dans l'industrie.
 
Digi XBee® Les dispositifs embarqués peuvent être programmés pour exécuter diverses fonctions à la périphérie. Ces modems compacts et intégrés peuvent effectuer des relevés réguliers et prendre des mesures lorsque certains seuils sont atteints. La programmabilité de MicroPython permet également aux développeurs de contrôler la fonctionnalité des dispositifs informatiques de périphérie.

Digi EX15 IoT passerelles sont des solutions tout-en-un. Ces appareils remplissent des fonctions de passerelle, notamment l'agrégation des données, leur conversion du format analogique au format numérique et leur cryptage avant leur transmission sur le réseau, et font également office de routeurs cellulaires, offrant ainsi une connectivité sécurisée et permanente en tout lieu.
 
La sécurité, bien sûr, est une considération essentielle sur la périphérie, comme partout ailleurs. L'évolutivité et les fonctions intégrées de TrustFence® de Digi donnent à toutes les solutions embarquées de Digi un avantage puissant en matière de sécurité pour les déploiements informatiques périphériques.
 

Services de conception, de développement et de déploiement pour l'informatique de périphérie (Edge Computing)

Pour ceux qui ont besoin d'augmenter leurs capacités avec des ressources supplémentaires en matière d'ingénierie ou de déploiement, Digi propose des services de soutien.

  • Digi Wireless Design Services offre des services de consultation en matière de conception, de développement de produits, d'intégration de cartes de support, d'assistance à la certification et d'autres services d'aide à la mise sur le marché. 
  • Lesservices professionnels de Digi peuvent aider les organisations à mettre en œuvre pratiquement n'importe quel cas d'utilisation de l'informatique périphérique, avec tout ce qui va du codage Python et du scriptage BASH à la configuration des dispositifs et aux services de déploiement sur site.

Comment Digi peut vous aider

Les exemples d'informatique de pointe que nous avons partagés démontrent l'ampleur de cette tendance croissante et les nombreuses industries verticales qu'elle soutient. Nos solutions d'edge computing aident les entreprises, les sites industriels et les villes intelligentes à améliorer les performances et l'efficacité de leurs déploiements sur le site IoT . Et Digi est prêt à vous aider dans tous les aspects de votre planification Edge Compute, de la définition d'une stratégie à la programmation de l'intelligence Edge, en passant par l'élaboration de votre solution.

Contactez-nous pour savoir comment Digi peut soutenir votre application Edge Compute. 

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