Les entreprises recevant de plus en plus de données de toutes parts, nombre d'entre elles se tournent vers l'informatique périphérique pour trier les quantités massives de données collectées sur le terrain et réduire considérablement la quantité de données à transmettre au cloud ou à un centre de données pour traitement. Elle peut également exécuter diverses fonctions en temps réel, afin de rendre les opérations plus sûres et plus efficaces.
Informatique de pointe ou "edge compute" (les deux termes sont utilisés de manière interchangeable) peut être défini, très simplement, comme le traitement de données qui a lieu à la "périphérie" du réseau, c'est-à-dire à proximité physique des machines et des processus que les dispositifs IoT surveillent ou contrôlent.
Les trois principaux moteurs de la mise en œuvre de l'informatique de périphérie
L'informatique de périphérie est un concept puissant qui commence tout juste à prendre son essor. De nombreuses organisations ne savent peut-être même pas qu'elles ont besoin de l'informatique de pointe. Elles veulent simplement résoudre des problèmes et, qu'elles connaissent ou non le concept, l'informatique de pointe est la réponse. Parlons de trois des principaux moteurs.
N°1 : Gérer les données que vous n' avez pas besoin de voir
Le premier moteur est la gestion des implémentations de IoT où un grand volume de données est collecté à la périphérie. Il se peut que la bande passante disponible pour transmettre toutes ces données soit limitée, ou que l'entreprise souhaite utiliser sa bande passante avec parcimonie en raison de problèmes de coûts ou de plafonds d'utilisation des plans de données cellulaires. Et une grande partie de ces données peuvent en fait être ignorées.
En moyenne, la plupart des données de surveillance ont tendance à être des données standard de "battement de cœur", c'est-à-dire des informations qui disent essentiellement "je suis en marche". Les périphériques envoient souvent le même message chaque fois qu'ils sont programmés pour se réveiller et faire un rapport. Un dispositif de calcul périphérique peut automatiquement faire la distinction entre les données de battement de cœur immuables et les données aberrantes qui requièrent une attention particulière, en utilisant un certain nombre de contrôles et d'équilibres. Il peut ainsi minimiser le volume de données nécessitant une connexion cellulaire. Si vous avez besoin de plus de détails, vous pouvez facilement demander l'état. Sinon, les données de battement de cœur ne sont pas transmises.
#2 : Automatisation des processus
Avec une solution informatique périphérique, un dispositif périphérique intelligent peut prendre une décision et agir. Par exemple, dans un déploiement où un dispositif périphérique surveille un réservoir d'eau qui est constamment rempli par une pompe, le dispositif peut déterminer si le réservoir est plein et si la pompe fonctionne correctement. Lorsque l'eau atteint un certain niveau, l'appareil périphérique peut arrêter la pompe et signaler le niveau.
Les entrées locales d'informations, qu'il s'agisse d'une seule ou de 100 entrées, fournissent l'intelligence nécessaire pour déterminer les mesures à prendre. Il peut s'agir d'éléments tels que le niveau du réservoir, la température ou les relevés de tension qui indiquent qu'une batterie est en train de se décharger. Dans ce cas, le périphérique peut mettre en marche un générateur pour maintenir le courant jusqu'à ce que la batterie soit remplacée. Les dispositifs intelligents à la périphérie du réseau ont la capacité de lancer des processus et d'allumer ou d'éteindre d'autres dispositifs. Il convient de noter ici que les commutateurs, les relais et les actionneurs sont des mécanismes différents qui ont tous la même fonction de base dans l'environnement périphérique.
Un centre de commande distant dispose généralement d'une certaine capacité d'annulation. Mais idéalement, l'appareil sera capable d'agir sans qu'un système distant ait à envoyer une commande. C'est là toute la beauté de l'informatique périphérique : le personnel peut poursuivre ses tâches importantes et personne n'a besoin de sauter dans un véhicule de service pour se rendre sur un site distant. Le système se charge tout seul de tout.
3 : Gagner en visibilité au niveau de la périphérie
Le troisième facteur est la nécessité d'obtenir une visibilité sur l'état des dispositifs et des processus, ainsi que sur les événements importants sur le réseau. Qu'il s'agisse de dispositifs périphériques surveillant les conditions de gel, les conditions du sol, les modèles météorologiques ou d'autres données importantes, les gestionnaires de systèmes auront besoin d'informations en un coup d'œil sur ces conditions et de notifications critiques nécessitant une intervention.
Il existe de nombreux exemples, mais l'un de nos préférés est le suivant Wake, Inc.une entreprise qui fournit des capteurs pour le durcissement du béton dans les projets de construction lourde. En utilisant Digi ConnectSensor+ et Digi Remote Manager®Wake fournit une solution de surveillance complète qui informe les chefs de projet de tout problème critique, sur des centaines ou des milliers de coulées de béton. Si la température du béton doit être corrigée, les équipes peuvent recevoir des notifications et appliquer rapidement des stratégies de réchauffement ou de refroidissement pour garantir que le béton durcit correctement et répond aux spécifications.
Informatique de périphérie et installations à distance
Comme nous l'avons indiqué, la gestion des déploiements qui s'étendent sur de vastes zones, telles qu'un champ pétrolifère, un parc solaire ou éolien ou un grand chantier de construction, nécessite des considérations particulières. Il serait coûteux et presque impossible de faire inspecter chaque installation par du personnel pour s'assurer que les processus et les équipements fonctionnent correctement à tout moment. L'informatique en périphérie est une capacité clé qui permet de rentabiliser ces grands déploiements sur le site IoT .
Il existe également des cas d'utilisation véritablement critiques où les machines ou les équipements peuvent subir de graves dommages ou provoquer des catastrophes environnementales sans l'intervention immédiate rendue possible par la réactivité en temps quasi réel de l'informatique périphérique.
Par exemple, un capteur d'humidité connecté à un dispositif périphérique peut rapidement lancer un processus de coupure de l'alimentation pour protéger l'équipement électrique dans un endroit susceptible d'être inondé. Un autre exemple est celui des compagnies d'électricité qui opèrent dans des zones sujettes aux incendies de forêt. Les entreprises de services publics mettent en œuvre des solutions informatiques de pointe pour arrêter les transformateurs afin de réduire le risque d'incendie. Dans de tels cas, le coût relativement modeste du déploiement d'une solution d'informatique de pointe est facilement compensé par la perte potentielle d'équipement et l'interruption d'activité qui en résulte.
Applications et cas d'utilisation de l'Edge Compute
Les applications de l'edge compute sont vastes, en particulier dans l'espace industriel IoT (IIoT), où les déploiements peuvent être importants, déployés sur de vastes superficies et exposés à des conditions variables qui peuvent nécessiter une action.
Nous avons mentionné quelques cas d'utilisation. Jetons un coup d'œil à certaines applications courantes de l'informatique périphérique dans les secteurs industriels.
Pétrole et gaz
Dans le secteur du pétrole et du gaz, un appareil doté d'un système informatique de pointe peut surveiller les seuils, la pression en ligne, la température et les débits. L'objectif est ici de détecter ou, si possible, de prévenir les fuites de pétrole ou de gaz. Les fuites constituent un problème majeur dans ce secteur, tant pour des raisons de sécurité et d'environnement que pour les amendes et les coûts d'assainissement éventuels. Par exemple, si un dispositif informatique connecté à un compteur de gaz détecte un débit supérieur à la normale, il peut automatiquement fermer la conduite de gaz et éventuellement prévenir une explosion - plus rapidement que le personnel ne pourrait répondre aux alertes.
Irrigation et entretien du paysage
Dans un système d'arrosage, il est possible d'utiliser l'intelligence de l'informatique de pointe pour vérifier automatiquement un pluviomètre ou un capteur d'humidité du sol avant d'activer les arroseurs. Un dispositif de pointe pourrait même être connecté au service météorologique national, de sorte que s'il y a 70 % de chances qu'il pleuve un jour donné, ou s'il fait trop froid et qu'il y a un risque de gel, le dispositif de pointe pourrait éteindre les arroseurs. Les entreprises qui fabriquent des systèmes d'arrosage commerciaux et des services de gestion des pelouses commerciales ajoutent maintenant des capacités de surveillance de la température et de l'humidité, en particulier dans les applications à forte consommation d'eau telles que les terrains de golf et dans les zones de sécheresse chronique du sud-ouest des États-Unis.
Fermes éoliennes et solaires
Aujourd'hui, de nombreuses applications de technologies vertes telles que les systèmes éoliens, solaires, hydroélectriques et même les systèmes de recyclage et de gestion des déchets sont compatibles avec le site IoT. Des capteurs, des radios et des passerelles recueillent et transmettent des données sur diverses conditions et peuvent ensuite lancer des processus. Il peut s'agir, par exemple, d'ajuster l'angle des panneaux solaires ou d'arrêter les éoliennes lorsqu'elles sont menacées par des conditions de vent extrêmes.
Automatisation des bâtiments
L'informatique de pointe est utilisée dans de nombreuses applications de bâtiments intelligents, telles que les ascenseurs et les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation. Les ascenseurs sont équipés de dispositifs d'informatique de pointe qui permettent de recalibrer et d'ajuster les charges plus lourdes lorsqu'il y a plus de personnes dans une cabine. L'informatique de pointe joue également un rôle dans la maintenance prédictive, où elle peut générer automatiquement un ticket de maintenance si des problèmes potentiels sont détectés, comme un moteur fonctionnant à une impédance élevée, ce qui pourrait indiquer que le moteur commence à s'user.
De nombreux immeubles de bureaux utilisent l'informatique de pointe dans les systèmes CVC pour gérer le chauffage et la climatisation en fonction de la présence ou non de personnes dans le bâtiment. Ils disposent également de commandes d'éclairage intelligentes avec des capteurs pour ajuster les niveaux d'éclairage et même ouvrir ou fermer les stores des fenêtres pour profiter de la lumière naturelle ou réduire le gain thermique en été. Bien que ces systèmes puissent être gérés à distance, il est plus pratique et plus efficace de les gérer directement sur place, sans intervention humaine.
Les systèmes informatiques de pointe de ce type peuvent permettre aux propriétaires de bâtiments de réaliser des économies substantielles au fil du temps. Les systèmes d'automatisation des bâtiments dotés de capacités informatiques de pointe sont également un excellent exemple de "technologie verte". Ils permettent de mettre en œuvre les meilleures pratiques en matière d'efficacité énergétique qui aident les propriétaires de bâtiments à obtenir la certification LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) pour leurs biens. La certification LEED, à son tour, peut être un différentiateur concurrentiel dans le marketing auprès des locataires potentiels qui veulent promouvoir leur conscience environnementale.
Fabrication
L'informatique de périphérie est souvent utilisée dans les cas d'automatisation de la fabrication, tels que les chaînes de montage, où chaque robot ou machine dispose de sa propre intelligence artificielle (IA) et fonctionne de manière autonome, puis envoie des données à un serveur d'enregistrement. L'informatique de pointe peut détecter si une condition n'est pas conforme aux spécifications ou si une mesure doit être prise pour que les machines fonctionnent sans heurts et en toute sécurité.
Aujourd'hui, l'IA, l'apprentissage automatique et les systèmes de vision par ordinateur sont de plus en plus souvent mis en œuvre en conjonction avec l'informatique de pointe. Lorsque vous utilisez une solution d'informatique de bord pour surveiller un ensemble de niveaux ou de seuils, l'apprentissage automatique vous permet de les affiner et de les ajuster au fil du temps. Cette combinaison de l'informatique de pointe et de l'apprentissage automatique peut améliorer de manière significative la qualité et la cohérence de la fabrication.
Voir d'autres exemples d'informatique de pointe dans les secteurs verticaux.
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Solutions Digi pour l'informatique de périphérie
Digi répond à vos besoins en matière d'informatique périphérique dans l'ensemble du paysage industriel avec des solutions cellulaires complètes telles que Digi IX20, Digi IX30et Digi IX40 qui intègrent la surveillance et la gestion à distance des appareils avec Digi Remote Manager® - le centre de commandement de votre réseau distribué.
En particulier, Digi IX40 est une solution de routeur industriel 5G edge computing IoT conçue pour prendre en charge le traitement, l'analyse et l'intégration rapides des données des actifs industriels dans les applications de l'industrie 4.0. Cette solution puissante prend en charge la connectivité 5G et l'intelligence de périphérie nécessaires pour permettre un large éventail d'applications, de la maintenance prédictive et de la surveillance des actifs à l'apprentissage automatique et à la robotique avancée.
Capteur Digi Connect® XRT-M est l'une de nos principales solutions avec des capacités de calcul de pointe. Connect Sensor+ peut effectuer des relevés réguliers de capteurs et il a la capacité de prendre des mesures, par exemple en actionnant un interrupteur pour fermer une ligne ou une conduite de pétrole ou de gaz si un niveau seuil prédéfini est atteint.
Le Digi Connect Sensor XRT-M est souvent choisi pour les environnements de pointe car il dispose d'une fonctionnalité d'alerte et de déclenchement, comme tous les routeurs cellulaires Digi de la série IX (industrielle). De nombreux clients choisissent les routeurs IX spécifiquement parce qu'ils sont de qualité industrielle et capables de résister aux températures extrêmes et aux conditions d'humidité que l'on trouve dans de nombreux environnements industriels extérieurs.
Et si vous concevez et construisez des produits IoT , Digi vous couvre là aussi avec une suite complète de solutions embarquées. Digi XBee® des dispositifs, tels que le Digi XBee 3 modems cellulairesCes derniers intègrent MicroPython et peuvent être programmés pour exécuter diverses fonctions à la périphérie de l'appareil.
Ces dispositifs peuvent avoir la capacité de se réveiller à intervalles réguliers et d'effectuer des relevés, ou de demander au capteur de fournir une valeur de données spécifique, puis de passer en mode veille. Digi XBee Les modules RF, connectés aux passerelles Digi IoT , peuvent également déclencher une action similaire.
En outre, les modules système sur carte Digi ConnectCore® fournissent une plateforme OEM complète pour le développement de dispositifs intelligents de périphérie. Cet écosystème complet comprend des kits de développement pour le prototypage et les tests, des solutions SOM avec des environnements d'exploitation intégrés, une suite d'outils de développement pour un développement rapide et une mise sur le marché rapide, ainsi que des services à valeur ajoutée pour la surveillance à distance des appareils finaux et la gestion continue de la sécurité - Digi ConnectCore Cloud Services et Digi ConnectCore Security Services.
En savoir plus
L'informatique de pointe s'étend chaque jour à un plus grand nombre d'industries et de secteurs verticaux. Pour en savoir plus sur ce que l'informatique de pointe peut apporter à votre secteur, consultez notre page consacrée à l'informatique de pointe.
Prochaines étapes
Note : Ce billet de blog a été initialement publié en mai 2021, et a été révisé en mai 2024.