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27 junio 2016

Por qué Internet de las Cosas necesita la computación en la niebla

Cloud | Internet | Internet de las cosas
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El Internet de las cosas (IC) es una de las grandes tendencias en tecnología y, por una buena razón, ya que el IC incluye todos los componentes que consideramos web 3.0, incluidos los análisis de datos masivos, la informática en la nube y la informática móvil.

El reto

El Internet de las cosas promete llevar la conectividad a un nivel mundano, penetrando en cada hogar, vehículo y lugar de trabajo con dispositivos inteligentes conectados a Internet. Pero a medida que la dependencia respecto de nuestros dispositivos recién conectados aumenta junto con los beneficios y usos de una tecnología en fase de maduración, la fiabilidad de las pasarelas que convierten Internet de las cosas en una realidad funcional debe aumentar y hacer que el tiempo de disponibilidad sea prácticamente una garantía. Como cada aparato, bombilla, puerta, prenda de ropa y otros objetos del hogar y la oficina potencialmente tiene conexión a Internet, el Internet de las cosas aplicará grandes tensiones a la infraestructura actual de Internet y de los centros de datos. Gartner prevé que el IC puede incluir 26 000 millones de unidades conectadas en 2020.

bbva-openmind-ahmed-banafa-iot-fog-computing-espEl planteamiento popular actual es centralizar el procesamiento de datos de la nube en un único sitio, lo que conllevará menos costes y mucha seguridad en la aplicación. Sin embargo, con el gran volumen de datos de entrada que se recibirán de fuentes distribuidas mundialmente, esta estructura de procesamiento central requerirá una copia de seguridad. Además, la mayor parte de datos empresariales se envían a la nube, se guardan y se analizan. Después, se toma una decisión y se lleva a cabo una acción. No obstante, este sistema no es eficaz y, para que lo sea, se deben procesar algunos datos, o datos masivos en el caso del IC, de forma inteligente, en especial si se trata de datos delicados que necesitan que se emprenda una acción rápida.

 

Para mostrar la necesidad del procesamiento inteligente de algunos tipos de datos, IDC estima que el volumen de datos analizados en dispositivos que están físicamente próximos al Internet de las cosas se aproxima al 40 %, lo que confirma la urgente necesidad de un planteamiento diferente para esta necesidad.

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Imagen: Cisco

La solución

Para afrontar este reto, la informática en la niebla es la solución.

La informática en la niebla permite el sistema informático, la toma de decisiones y la adopción de medidas a través de los dispositivos del IC y solo sube los datos pertinentes a la nube. Cisco acuñó el término “informática en la niebla” y proporcionó una definición excelente: “La informática en la niebla extiende la nube para que esté más cerca de las cosas que producen los datos del IC y actúan en ellos. Estos dispositivos, llamados nodos de la informática en la niebla, se pueden implementar en cualquier sitio con una conexión de red: en el suelo de una fábrica, en la parte superior de un poste de electricidad, al lado de una vía ferroviaria, en un vehículo o en una plataforma petrolífera. Cualquier dispositivo con un sistema informático, almacenamiento y conectividad a la red puede ser un nodo de la informática en la niebla. Algunos ejemplos pueden ser controladores industriales, interruptores, enrutadores, servidores incorporados y cámaras de videovigilancia”.

Para entender el concepto de informática en la niebla, las acciones siguientes lo definen:

  • Analiza la mayor parte de datos urgentes en el extremo de la red, cerca de donde se generan, en lugar de enviar grandes volúmenes de datos del IC a la nube.
  • Actúa en los datos del IC en milisegundos, en función de la política.
  • Envía los datos seleccionados a la nube para efectuar un análisis del historial y almacenarlos a largo plazo.

Ventajas de utilizar la informática en la niebla

  • Reducción de la latencia
  • Ahorro de ancho de banda de red
  • Resolución de las preocupaciones sobre seguridad en todos los niveles de la red
  • Actuación fiable con decisiones rápidas
  • Recopilación y protección de una amplia variedad de datos
  • Desplazamiento de los datos al mejor lugar para procesarlos
  • Reducción de los gastos derivados del uso de alta potencia de computación, ya que solo la utiliza cuando es necesaria y emplea menos ancho de banda
  • Mejores análisis y estadísticas de datos locales

Tenga en cuenta que la informática en la niebla no sustituye a la informática en la nube bajo ningún concepto, sino que actúa conjuntamente con ella y mejora el uso de los recursos disponibles. Sin embargo, fue el resultado de la necesidad de hacer frente a dos desafíos, el procesamiento a tiempo real y la acción de los datos de entrada, y la limitación de recursos, como el ancho de banda y la potencia de computación. Otro factor que ayuda a la informática en la nube es el hecho de que aprovecha la naturaleza distribuida de los recursos de TI virtualizados actuales.  Esta mejora en la jerarquía de la trayectoria de los datos se debe al aumento de la funcionalidad de computación que los fabricantes están incorporando en sus enrutadores e interruptores de borde.

Ejemplo de la vida real:

El sistema de semáforos de una gran ciudad está equipado con sensores inteligentes. Nos encontramos en el día antes de que el equipo local ganara un partido de campeonato y es la mañana del día del gran desfile. Se espera una oleada de tráfico en la ciudad cuando los jueguistas acudan para celebrar la victoria de su equipo. A medida que se va acumulando el tráfico, se van recogiendo los datos de los semáforos individuales. La aplicación desarrollada por la ciudad para ajustar los intervalos y la sincronización de los semáforos se ejecuta en cada dispositivo periférico. La aplicación ajusta automáticamente los intervalos de los semáforos en tiempo real, en el borde, resolviendo los obstáculos del tráfico a media que surgen y dismunuyen. Los retrasos de tráfico se reducen al mínimo y los aficionados pasan menos tiempo en sus coches y disponen de más tiempo para disfrutar de su día grande.

Cuando el desfile haya finalizado, todos los datos que haya recopilado el sistema de semáforos se enviarán a la nube y se analizarán, lo que proporcionará un análisis predictivo y permitirá que la ciudad adapte y mejore la respuesta de su aplicación de tráfico a las futuras anomalías en el tráfico. No tiene mucho sentido enviar un flujo continuo de datos del tráfico cotidiano a la nube para que se almacene o analice. Los ingenieros tienen un buen control de los patrones de tráfico normales. La información pertinente son los datos de los sensores que se apartan de la norma, como los datos del día del desfile.

La dinámica de la informática en la niebla

La informática en la niebla, que se considera como una extensión “corta” de la nube a las puertas de enlace, atiende esta necesidad de forma eficaz. Como analista de redes de Gartner, Joe Skorupa afirma: “El gran número de dispositivos, junto con el enorme volumen, la velocidad y la estructura de los datos del IC, crea desafíos, en particular, en los ámbitos de seguridad, datos, gestión de almacenamiento, servidores y red de centro de datos con procesos empresariales en tiempo real. Los administradores de los centros de datos deberán desplegar más gestión de capacidad de cara al futuro en estos ámbitos para que se ajusten proactivamente a las prioridades de las empresas asociadas con el IC”.

Para los problemas de backhaul y de gestión de datos que ensombrecen el futuro del IC, la informática en la niebla ofrece una solución funcional. Los proveedores de equipos de red que proponen un marco de este tipo prevén el uso de enrutadores de calidad industrial que ejecuten una combinación de plataformas Linux y JVM abiertas incorporadas con el sistema operativo propio del proveedor. Con el uso de plataformas abiertas, las aplicaciones podrían adaptarse a una infraestructura TI con un entorno de programación que sea familiar y que admitan varios proveedores. De esta manera, las puertas de enlace inteligentes en el borde pueden manejar o redireccionar de modo inteligente los millones de tareas procedentes de la infinidad de sensores y monitores de Internet de las cosas, transmitiendo únicamente datos resumidos y de excepciones a la nube propiamente dicha.

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Imagen: Cisco

Informática en la nube y puertas de enlace inteligentes

El éxito de la informática en la niebla depende directamente de la resistencia de estas puertas de enlace inteligentes que dirigen innumerables tareas a un Internet repleto de dispositivos de la IC. La resistencia informática será una necesidad para la continuidad de negocio de las operaciones del IC, con la tarea siguiente para garantizar el éxito:

  • Duplicidad
  • Seguridad
  • Supervisión de energía y refrigeración
  • Soluciones de tolerancia a fallos para garantizar el máximo tiempo de disponibilidad

Según Gartner, cada hora de inactividad puede costar a una empresa hasta 300.000 dólares. La rapidez de despliegue, una escalabilidad económica y la facilidad de gestión con recursos limitados también son preocupaciones importantes.

Conclusión

Mover el procesamiento inteligente de datos al extremo solo aumenta las expectativas de mantener la disponibilidad de estas puertas de enlace inteligentes y su trayectoria de comunicación a la nube. Cuando el IC ofrece métodos que permiten a las personas gestionar sus vidas diarias, desde cerrar sus casas hasta comprobar el horario para hacer la comida, el tiempo de inactividad de las puertas de enlace en el mundo de la informática en la niebla puede convertirse en un grave problema. Además, las soluciones de tolerancia y resistencia que protegen a estos procesos serán cada vez más esenciales.

Este texto se ha publicado anteriormente en el perfil de Linkedin de Ahmed Banfa

Ahmed Banafa

Experto en IC | Profesor | Autor | Conferenciante

 

Referencias:

http://www.biztechmagazine.com/article/2014/08/fog-computing-keeps-data-right-where-internet-things-needs-it

http://www.datacenterknowledge.com/archives/2015/04/08/fog-computing-for-internet-of-things-needs-smarter-gateways/

http://www.cisco.com/c/dam/en_us/solutions/trends/iot/docs/computing-overview.pdf

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