Transformación en la periferia

Para muchos profesionales de la tecnología operativa (OT), la evolución de la computación perimetral puede parecer un objetivo móvil. En este documento técnico, descubra casos de uso, ejemplos e industrias en los que la computación periférica ofrece los mayores beneficios, además de:

• Ventajas de la computación perimetral
• Cambios en los requisitos
• Nuevas tendencias, complicaciones y oportunidades para la computación periférica

A medida que las tendencias empresariales y tecnológicas siguen cambiando la forma en que la computación se lleva a cabo en la periferia, es esencial conocer la mejor manera de seleccionar, implementar y capitalizar las oportunidades de la informática perimetral.

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Resumen ejecutivo

Muchas empresas buscan en sus plataformas de Edge Computing mejoras en la forma en que recopilan y procesan los datos como resultado del crecimiento explosivo de los dispositivos conectados a Internet. Sin embargo, para la mayoría de los profesionales de la tecnología operativa (OT) que durante mucho tiempo han sido responsables de los sistemas informáticos periféricos en sus organizaciones, la evolución de la periferia puede parecer un objetivo móvil.

A medida que las tendencias empresariales y tecnológicas siguen cambiando la forma en que la computación se lleva a cabo en la periferia, muchas empresas buscan la mejor manera de seleccionar, implementar y capitalizar las oportunidades que ofrecen hoy en día las estrategias de computación periférica preparadas para el futuro.

Este documento técnico ofrece un análisis más detallado de la computación perimetral y destaca varios ejemplos, sectores y casos de uso en los que ofrece los mayores beneficios. También describe la evolución que está teniendo lugar en la computación periférica en la actualidad y demuestra cómo las soluciones de próxima generación pueden ayudar a las organizaciones a aprovechar las nuevas oportunidades que presenta la transformación de la informática perimetral, hoy y mañana.

Bienvenido a la nueva era

En la actualidad, muchas operaciones y procesos críticos tienen lugar en el borde de la red de una organización, como la maquinaria no tripulada, los sistemas de seguridad pública, los sistemas de transporte y la producción de energía y energía. Estas operaciones, y los equipos en los que se basan, están conectados a un número cada vez mayor de dispositivos de Internet de las cosas (IoT), que se prevé superen los 29 000 millones en 2030¹. Estos sensores y dispositivos recopilan datos en tiempo real que pueden usarse para agilizar los ciclos de producción, mejorar la calidad de los productos o servicios o acortar los tiempos de respuesta. Como resultado, una mejor administración de los datos periféricos puede ayudar a toda la empresa a mejorar los procesos críticos, reducir los costos y obtener una ventaja competitiva significativa.

Sin embargo, obtener estos beneficios es más difícil de lo que parece, especialmente cuando se intenta procesar y administrar datos periféricos a través de aplicaciones centralizadas basadas en la nube o centros de datos locales. Si bien estos modelos de computación tienen sus ventajas, no son particularmente adecuados para soportar entornos en los que el personal de TI es limitado, la conectividad es deficiente o cara y las operaciones son especialmente urgentes. Todas estas condiciones suelen encontrarse en el límite.

En la actualidad, la computación perimetral está atravesando cambios significativos, lo que genera nuevas presiones y nuevas oportunidades que, en conjunto, impulsan la rápida transformación de lo que ocurre en la periferia.

El potencial de la ventaja

Para superar estos desafíos inherentes, muchas organizaciones han comenzado a replantearse sus infraestructuras de Edge Computing, que generalmente tienen una conectividad limitada o nula con un centro de datos remoto y/o la nube. Los datos periféricos se pueden procesar directamente en el punto de origen o se pueden enviar a un dispositivo de red de pasarela o a un servidor intermediario. Sin embargo, de cualquier manera, la utilidad de los datos a menudo se ve limitada por las limitaciones de escala y capacidad del hardware (a veces de hace 30 años) que constituye la mayor parte de la infraestructura perimetral.

En la actualidad, la computación periférica está atravesando cambios importantes, empezando por un mayor uso. Esto ofrece nuevas presiones y nuevas oportunidades que, en conjunto, están impulsando la rápida transformación de lo que está sucediendo en el límite.

Para las organizaciones que aprovechan estas oportunidades, la recompensa puede ser enorme. Por ejemplo, las aplicaciones relacionadas con la analítica, los semáforos inteligentes, las comunicaciones de vehículo a vehículo, la producción de energía y los equipos de fabricación se benefician de una infraestructura de computación periférica mejorada que procesa y utiliza de manera más eficaz los datos de transmisión de los dispositivos y sensores de IoT. En estos casos, estas aplicaciones pueden redirigir el tráfico, mejorar el mantenimiento predictivo para evitar defectos y optimizar la producción.

Beneficios para los profesionales de OT

Los profesionales de OT tienen mucho que hacer: además de mantener la línea de montaje en funcionamiento, el suministro de agua o los trenes funcionando a tiempo, ahora se les ha encomendado la tarea de actualizar sus sistemas de IA para aprovechar la evolución de la ventaja.

Un enfoque de tecnología más servicio para optimizar la infraestructura perimetral puede simplificar en gran medida este desafío y ofrecer beneficios significativos a los profesionales de OT y sus organizaciones. Estos beneficios incluyen:

• Mitigación de riesgos: La ausencia de tiempos de inactividad no planificados en sus sistemas de IA ayuda a las organizaciones a evitar las interrupciones que se producen incluso si se producen fallos breves del sistema.
• Eficiencias operativas: El monitoreo proactivo, la automatización y una mejor visibilidad de cada componente de sus sistemas de IA permiten a los profesionales de OT realizar mejoras operativas rápidamente, ahorrando tiempo y dinero.

• TCO reducido: La integración de todo el hardware, el software y los servicios necesarios para administrar las aplicaciones de IA en una solución única y unificada se traduce en el costo total de propiedad más bajo para una solución perimetral de alta disponibilidad.
• Empoderamiento del OT: La simplificación de la administración de las arquitecturas periféricas ayuda a reducir la dependencia de los profesionales de OT de los departamentos de TI y les permite tomar la iniciativa en la implementación de tecnologías en su esfera de influencia, en IIoT y más allá.

Requisitos cambiantes de Edge Computing

Los sistemas periféricos generalmente se implementan en ubicaciones remotas más allá del centro de datos típico o, por definición, hasta el borde mismo de las redes informáticas.

La simplicidad es clave en la periferia, pero también lo son elementos como la facilidad de servicio y la usabilidad. Por lo general, los entornos periféricos suelen depender de profesionales de OT, no de TI, por lo que, si algo sale mal, la idea de llevar a alguien para que lo arregle no es factible desde el punto de vista del tiempo o el costo. Es posible que el personal de OT no esté especializado en TI, pero aun así puede reparar el producto y ponerlo en funcionamiento rápidamente.

Muchas aplicaciones periféricas nuevas almacenan una cantidad significativa de datos o transmiten datos a otras ubicaciones, lo que hace que la integridad de los datos sea extremadamente importante. Cualquier error podría provocar una interrupción en el flujo de datos y presentar varios problemas para los procesos existentes o los esfuerzos de cumplimiento. Por ejemplo, en una granja lechera, si un sistema falla mientras la leche pasa por una línea de producción, es posible que los ganaderos no puedan recopilar los datos requeridos para cumplir con los requisitos, lo que aumenta el riesgo en caso de una posible retirada del mercado.

Por lo general, las aplicaciones periféricas no se actualizan con mucha frecuencia. Esto significa que las empresas necesitan tecnología con un modelo de servicio y herramientas que les permitan implementar el sistema y, básicamente, dejarlo así durante mucho tiempo.

Nuevas tendencias, complicaciones y oportunidades

Hoy en día, las organizaciones que se dedican a la informática periférica pueden creer que su enfoque actual es suficiente, por ahora. Sin embargo, se están produciendo muchas tendencias y cambios en la tecnología que requerirán que cambien su forma de pensar y actuar sobre la computación periférica:

• Evolución del dispositivo: El aumento de los volúmenes reducirá los costos unitarios, lo que hará que los dispositivos de IoT sean más baratos, más capaces y estandarizados. Por ejemplo, los controladores lógicos programables (PLC) ya son cada vez más inteligentes, se basan en estándares abiertos y son mucho más rentables.
• OT evolucionará: La función de OT seguirá evolucionando porque los departamentos de TI ya están demasiado agotados y la periferia simplemente no es una de sus principales prioridades. OT asumirá una mayor responsabilidad por las tecnologías que son fundamentales para ellos, como Edge Computing.
• Aumentar la automatización basada en máquinas: Las tecnologías emergentes, como el análisis en tiempo real y la inteligencia artificial, aumentarán la criticidad de los datos periféricos. Para 2025, el 30% de los nuevos sistemas de control industrial incluirán capacidades de análisis e inferencia perimetral mediante IA². La automatización será cada vez más rápida y mucho más capaz, incluso superando los límites de la capacidad humana. Por ejemplo, los ferrocarriles ahora pueden procesar los datos periféricos para permitir un viaje de 300 km por hora de forma segura.
• Nuevos proveedores y nuevos modelos de negocio: Las nuevas soluciones tecnológicas, como la IA, el aprendizaje automático y la analítica avanzada, seguirán impulsando la innovación, la agilidad y la eficiencia del capital. Las organizaciones deben considerar la posibilidad de asociarse con los proveedores, la tecnología y las soluciones que mejor se adapten a sus estrategias a largo plazo.

Es evidente que operar al límite seguirá exigiendo nuevas formas de pensar y actuar. Cualquier organización que implemente una estrategia de Edge Computing debe evaluar cuidadosamente estas tendencias.

Las soluciones actuales son insuficientes

Existe un reconocimiento generalizado de que los sistemas actuales basados en la pericia necesitan nuevas tecnologías habilitadoras para satisfacer las demandas cambiantes. Sin embargo, el suministro de estas tecnologías va a la zaga de las necesidades.

Hay tecnologías de computación/comunicación disponibles que abordan el sector de la automatización industrial (IA). Sin embargo, tienden a centrarse en las necesidades que los clientes finales de IA han tenido durante décadas, en lugar de en las presiones específicas (como la necesidad de realizar un mantenimiento predictivo o integrarse con el análisis de Big Data) que impulsan el campo de la IA en la actualidad. Como tales, representan una combinación subóptima de capacidades y deficiencias.

Algunos ejemplos de estas tecnologías son:

• Ordenadores de red IA de los proveedores de centros de datos tradicionales, como las puertas de enlace Edge para IoT de Dell, pueden recopilar datos de sensores o dispositivos en la periferia y enviarlos a un centro de datos o a una nube pública. Son menos costosas que otras clases de soluciones periféricas, pero no se escalan bien (a diferencia de lo que ocurre con la escalabilidad externa) y no brindan disponibilidad continua ni simplicidad operativa, dos aspectos esenciales en la periferia.
• Plataformas hiperconvergentes, como los sistemas perimetrales convergentes de Hewlett Packard Enterprise, integran las capacidades de captura, control, procesamiento y almacenamiento de datos en un único dispositivo de hardware. Hacen hincapié en la simplicidad operativa y pueden realizar análisis en tiempo real en el borde, pero sacrificando la disponibilidad continua y la asequibilidad.
• Soluciones de alta disponibilidad, confían en la virtualización para ofrecer niveles más altos de disponibilidad a un costo aceptable, pero sacrifican la simplicidad operativa al requerir conjuntos de habilidades de nivel de TI. Muchos también carecen de la solidez computacional y el rendimiento necesarios para la síntesis y el análisis de datos en tiempo real.

Es evidente que los sistemas de control industrial de 30 años de antigüedad que siguen siendo la norma en muchos entornos de fabricación e IA necesitan una mejora sustancial para avanzar hacia el Internet de las cosas industrial, las nubes omnipresentes o la computación en niebla. Sin embargo, un enfoque de separar y reemplazar no funcionará. Los desafíos a los que se enfrentan estas empresas durante su transición a la periferia incluyen continuar recopilando datos de sus sistemas heredados, extender el ciclo de vida de esos sistemas siempre que sea posible y agregar capacidades de forma gradual.

Además, no todas las empresas necesitan avanzar a lo largo de la línea continua de la periferia. Sus necesidades empresariales determinarán el grado de transformación perimetral que necesitan. Sin embargo, para que cualquier organización pueda aprovechar al máximo los beneficios que la evolución de la vanguardia puede ofrecer a su negocio, se necesita un nuevo enfoque tecnológico.

Los sistemas de control industrial de hace 30 años que siguen siendo la norma en muchos entornos de fabricación e IA necesitan una actualización sustancial para avanzar hacia el Internet de las cosas industrial, las nubes omnipresentes o la computación en niebla. Sin embargo, un enfoque de arrancar y reemplazar no funcionará.

La solución ideal

Para superar estas deficiencias, una solución ideal satisfaría las necesidades empresariales de computación confiable, escalable y de alto rendimiento. Además, proporcionaría estos beneficios a corto plazo y cumpliría con los requisitos actuales, además de adaptarse a una infraestructura perimetral en evolución.

Más específicamente, los atributos esenciales para un movimiento hacia el borde incluyen:

• Simplicidad operativa que proporciona un funcionamiento, facilidad de servicio y facilidad de uso con o sin intervención, todo ello fundamental, ya que los recursos de TI son escasos en la periferia o en la planta.
• Producción ininterrumpida para evitar tiempos de inactividad no planificados, además de garantizar la integridad de los datos, ya que las aplicaciones periféricas más nuevas almacenan grandes volúmenes de datos o transmiten datos a ubicaciones remotas (como la nube).
• Capacidades de virtualización y confiabilidad que permiten a los fabricantes y a las organizaciones de IA implementar sistemas y bases de datos críticos para la empresa de alta disponibilidad, pero altamente eficientes.
• Diseños de interoperabilidad que aprovechan los estándares actuales (por ejemplo, los sistemas operativos), así como los estándares emergentes que permitirán que los dispositivos y sistemas funcionen entre sí.
• Ciberseguridad, incluida la protección integrada de todos los componentes del sistema Edge Computing, los datos que manejan y sus comunicaciones entre sí y externamente.

Un ejemplo de arquitectura y entrega optimizadas para el borde

En la actualidad, los proveedores de tecnología líderes del sector ofrecen un nuevo e innovador enfoque de infraestructura perimetral que incorpora todos los atributos descritos anteriormente. Además, esta solución es integral: una plataforma informática completa y lista para usar que permite a las empresas de IA actualizar los sistemas antiguos, virtualizar las aplicaciones de control industrial y aumentar la eficiencia operativa.

Este nuevo enfoque de vanguardia consta de tres elementos esenciales:

• Una plataforma informática sin intervención: Una plataforma informática industrial automatizada, totalmente integrada y con autoprotección que reduce la necesidad de soporte de TI y, al mismo tiempo, aumenta la eficiencia de los operadores y reduce el riesgo de tiempo de inactividad.
• Infraestructura perimetral definida por software: Una interfaz única para una pila completa de aplicaciones esenciales, que incluyen computación, almacenamiento y redes virtualizados, ciberseguridad, puertas de enlace de IoT, VPN, enrutadores, análisis e inteligencia artificial.
• Un servicio gestionado proactivo: Un enfoque revolucionario para implementar, monitorear y mantener la infraestructura y las soluciones periféricas. A diferencia del servicio reactivo de ayer, este servicio gestionado de forma proactiva puede ser supervisado fácilmente por profesionales de OT, ejecutado por el propio sistema y respaldado por un único proveedor de servicios local.

La combinación de los tres elementos (una plataforma informática sin intervención, la infraestructura perimetral definida por software y un servicio gestionado proactivo) crea una nueva solución de infraestructura optimizada para las organizaciones periféricas.

Las principales ventajas de la solución optimizada son:

• Es ideal para ejecutar aplicaciones industriales críticas para la empresa de forma rápida y confiable en ubicaciones remotas con recursos de TI limitados o inexistentes.
• Es aumenta eficiencia operativa con software de virtualización preinstalado y herramientas de configuración y administración intuitivas y fáciles de usar.
• Es fácil se implementan y los usuarios pueden instalarlos rápidamente, lo que reduce el tiempo necesario para poner en funcionamiento las aplicaciones críticas.
• Es reduce La TI supone una carga de capacidades de autosupervisión y autoprotección que la hacen ideal para instalaciones no tripuladas.
• Es de manera predictiva previene tiempo de inactividad no planificado, mediante sistemas locales redundantes respaldados por una nube de servicios gestionados.
• Es soporta ecosistemas múltiples: una amplia gama de arquitecturas y aplicaciones, sin modificaciones.

Una plataforma perimetral tan completa satisface los requisitos esenciales del entorno perimetral actual (consulte la sección «Las soluciones actuales son insuficientes»), incluidos la simplicidad operativa, la virtualización, la producción ininterrumpida y la interoperabilidad.

¹Statista, Número de dispositivos conectados al Internet de las cosas (IoT) en todo el mundo de 2019 a 2030, 8 de junio de 2022.
²Gartner, Guía de mercado de soluciones de computación perimetral para IoT industrial, 18 de diciembre de 2020.