Các giải pháp phần mềm đang ngày càng gây ảnh hưởng nhiều hơn tới các giải pháp thông minh mới, với giá trị của các sản phẩm và dịch vụ do phần mềm xác định ngày càng tăng theo vòng đời tích lũy của chúng. Doanh nghiệp bắt buộc phải chuyển từ mô hình phát triển phần mềm kiểu thác nước sang mô hình linh hoạt thúc đẩy quá trình phân phối và tích hợp liên tục. Sức mạnh và tính linh hoạt của nền tảng đám mây đã là một yếu tố thúc đẩy đổi mới trong mười năm qua, tuy nhiên, khối lượng thiết bị và dữ liệu khổng lồ – ước tính khoảng 1 nghìn tỷ thiết bị được kết nối vào năm 2030 – đang thúc đẩy sự thay đổi cần thiết đối với mô hình điện toán phân tán.
Hệ thống biên với khả năng hỗ trợ đa đám mây
Những lý do thường được trích dẫn cho sự gia tăng của điện toán biên bao gồm các ưu điểm như giảm độ trễ, giảm tiêu thụ băng thông, tăng quyền tự chủ, tăng cường bảo mật và quyền riêng tư. Một điều ít được nói đến hơn là điều mà tôi tin là một động lực quan trọng không kém – người dùng cuối sẽ đầu tư vào các chiến lược đa đám mây để lấy lại quyền kiểm soát dữ liệu của họ sau khi tập trung quá mức các khoản đầu tư của họ đối với các nền tảng đám mây công cộng. Xét cho cùng, mô hình của bộ chia tỷ lệ đám mây giúp bạn lấy dữ liệu vào dễ dàng và không tốn kém nhưng lại rất tốn kém để giữ dữ liệu ở đó và lấy dữ liệu ra. Nói tóm lại, sự dễ dàng của các nền tảng đám mây công cộng nghe có vẻ tuyệt vời cho đến khi bạn nhận được hóa đơn.
Việc kiểm soát dữ liệu của bạn ở vùng biên trong khi tiếp tục nâng cao tính linh hoạt và khả năng đổi mới của bạn bằng phần mềm, nó đòi hỏi phải mở rộng các nguyên tắc gốc trên đám mây tương tự cách mà chúng ta đã tích hợp các hệ thống từ đám mây ra ngoài hiện trường. Điều này liên quan đến việc tận dụng kiến trúc dựa trên vi dịch vụ, được kết hợp lỏng lẻo, tính độc lập của nền tảng cũng như khả năng phân phối và tích hợp liên tục trong càng nhiều hệ thống biên càng tốt.
Khi đinh gặp búa
Từ quan điểm của một nhà cung cấp công nghệ, nếu lợi thế là cái đinh, thì bất cứ thứ gì chúng ta đang bán chính là cái búa. Các nhà OEM cơ sở hạ tầng coi điểm biên là các giá đỡ máy chủ trong trung tâm dữ liệu tại chỗ hoặc khu vực, có thể là một thiết bị gateway giống như PC nhỏ hơn tại hiện trường. Các công ty viễn thông coi biên là văn phòng trung tâm của họ và là cơ sở của các tháp phát di động. Các nhà cung cấp giải pháp công nghiệp hình dung lợi thế là môi trường như sàn sản xuất, giàn khoan dầu và chuỗi cung ứng mà họ đã phục vụ trong nhiều năm.
Trên thực tế, biên là một chuỗi liên tục kéo dài các thiết bị có giới hạn cao trong lĩnh vực này đến các trung tâm dữ liệu khu vực, bao gồm các loại búa và rất nhiều đinh vốn đã khác nhau. Đó là về sự hội tụ của các bộ phận CNTT với những hạn chế duy nhất của thế giới vật lý, phân tán cao mà theo truyền thống được phục vụ bởi Công nghệ vận hành (OT).
Các tổ chức nên suy nghĩ một cách toàn diện khi phát triển chiến lược về điện toán biên của họ – xem hệ thống biên như một tập hợp các mô hình điện toán, ưu tiên các công nghệ mở (bao gồm tận dụng các mã nguồn mở) và xây dựng tính linh hoạt.
Trong quá trình này, điều quan trọng là dành ít thời gian hơn để tìm cách sáng chế lại hệ thống ống nước và dành nhiều thời gian hơn để tạo ra sự khác biệt có ý nghĩa. Cuối cùng, đó là về việc triển khai động các ứng dụng ở mọi nơi dọc theo mạng liên tục từ biên đến đám mây dựa trên sự cân bằng giữa hiệu suất và chi phí, cùng với việc xem xét các nhu cầu về bảo mật và quyền riêng tư.
Từ thiết kế nguyên khối đến mô-đun hoá
Trong những ngày đầu, các ứng dụng máy chủ thường có thiết kế nguyên khối, khó phát triển và cập nhật. Trong những năm qua, chúng ta đã chứng kiến các công nghệ như Máy ảo, Docker và gần đây nhất là Kubernetes phát triển kiến trúc phần mềm trung tâm dữ liệu để trở nên mô-đun hoá, có thể kết hợp và năng động hơn.
Chúng tôi đã thấy những tiến bộ đáng kể từ những nhà phát triển CNTT trong vài năm qua khi họ mở rộng các công cụ này và các nguyên tắc phát triển dựa trên đám mây sang nhiều vùng biên hơn, bao gồm cả footprint của các nền tảng máy tính điện toán ngày càng nhỏ hơn. Tuy nhiên, có một giới hạn thực tế về mức độ sâu của các công nghệ này có thể được sử dụng vì chúng yêu cầu dung lượng bộ nhớ hệ thống khả dụng tối thiểu và khả năng chạy Linux.
Hệ thống biên lớn nhất, nhỏ nhất
Trong khi đó, phần lớn nhất trong tổng diện tích hệ thống biên theo khối lượng là các thiết bị nhỏ, hạn chế về tài nguyên được cung cấp bởi bộ vi điều khiển (MCU), chẳng hạn như cảm biến IoT, máy ảnh, bộ điều khiển và các sản phẩm được kết nối. Trên thực tế, Arm đã báo cáo vào năm 2020 rằng các đối tác của họ đã bán được 160 tỷ chip cho đến nay, với 2/3 lô hàng năm 2019 là MCU. Các thiết bị tận dụng những con chip này đại diện cho cái mà tôi gọi là “biên lớn nhất, nhỏ nhất”.
Mặc dù vậy, thế giới MCU vẫn chủ yếu được đặc trưng bởi các bản dựng phần mềm nhúng, nguyên khối, khó phát triển và tốn thời gian, dễ cập nhật và khó đổi mới. Trước đây, các ứng dụng được mã hóa cứng để phục vụ các chức năng cụ thể, thường dựa vào các tài nguyên ngược dòng như đám mây để xử lý với khối lượng nặng hơn.
Tuy nhiên, các thiết bị này ngày càng trở nên mạnh mẽ, cho phép chúng thực hiện nhiều ứng dụng xử lý cục bộ hơn và phát triển chức năng theo thời gian. Trình điều khiển công nghệ ví dụ là TinyML cho phép phân tích trên thiết bị tinh vi hơn để lọc dữ liệu, phát hiện đối tượng, nhận dạng giọng nói và những thứ tương tự.
ABI Research dự đoán rằng các lô hàng thiết bị TinyML sẽ tăng lên 2,5 tỷ vào năm 2030, tăng từ 15 triệu vào năm 2020. Các mô hình ML trên các thiết bị này sẽ cần được cập nhật liên tục khi chúng phát triển, cũng như mã phục vụ các chức năng khác như kết nối, bảo mật, và quyền riêng tư.
Khi các thiết bị trở nên thông minh hơn, nó sẽ thay đổi động lực về thời điểm và địa điểm quá trình xử lý diễn ra trên vùng biên liên tục, với xu hướng có khả năng là lớp “Gateway IoT” ở giữa ngày càng bị bỏ qua, với các thiết bị thông minh hoạt động cục bộ và lọc trước dữ liệu để xử lý thêm ở các vị trí như trung tâm dữ liệu tại chỗ, 5G MEC và đám mây. Tất cả cho thấy, điều quan trọng là không được bỏ qua dấu ấn khổng lồ dựa trên MCU trong thế giới thực với tư cách là người đóng góp ngày càng quan trọng cho các giải pháp điện toán biên.
Xử lý từng Kilobyte
Bí quyết là chính những nhà phát triển hiểu về phát triển ứng dụng hiện đại, các nguyên tắc gốc trên đám mây, nền tảng AI, IoT, v.v. thường không có các kỹ năng phát triển nhúng cần thiết để lập trình cho các thiết bị có giới hạn cao.
Thực tế, một chuyên gia về trung tâm dữ liệu có thể coi phần mềm phù hợp với dung lượng bộ nhớ 128 Gigabyte là “nhỏ”, nhưng một nhà phát triển nhúng có thể sẽ xem việc có 128 Kilobyte để làm việc là một điều xa xỉ.
Thế giới nhúng đã chín muồi cho một mô hình phát triển mới giúp cân bằng lợi ích của các nguyên tắc dựa trên đám mây và những thách thức cố hữu của các MCU bị hạn chế. Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta có thể tách biệt sự phức tạp của firmware nhúng khỏi các ứng dụng ở trên?
Điều gì sẽ xảy ra nếu điều này cho phép các nhà phát triển ứng dụng đám mây, AI và IoT tạo ra các chức năng được đóng gói, có thể hoán đổi cho nhau trên nền tảng trừu tượng này giống như cách họ làm trong trung tâm dữ liệu ngày nay? Điều này sẽ đẩy nhanh đáng kể thời gian đưa ra thị trường và tăng nhóm nhà phát triển có sẵn để tận dụng lợi thế của các hệ thống biên khổng lồ. Container hoá cũng sẽ tăng cường bảo mật thông qua việc phân tách các mối quan tâm và cho phép một hệ sinh thái ứng dụng từ các nhà phát triển khác nhau chạy trên một cơ sở hạ tầng chung, nhỏ gọn.
Đã đến lúc chúng ta cần thực hiện một cách tiếp cận mới để phát triển các giải pháp dựa trên MCU để chúng ta có thể khai thác sức mạnh từ các hệ thống biên hiện có và đẩy nhanh hơn nữa sự đổi mới các giải pháp do phần mềm xác định.
Quý khách vui lòng liên hệ với ADTECH để chúng tôi được phục vụ:
ADTECH – Cung cấp thiết bị-giải pháp công nghệ dành cho doanh nghiệp
VP HN: Số 6 Kim Đồng, Phường Giáp Bát, Quận Hoàng Mai, TP. Hà Nội
CN HCM: Toà nhà Sabay Buiding 99 Cộng Hoà, Phường 4, Tân Bình, TP. HCM
Hotline: 0969133273
Website: aiotvn.com
