Nell’odierno panorama industriale, caratterizzato da una crescente interconnessione, l’Edge Computing si afferma come una tecnologia fondamentale per gestire i grandi volumi di dati prodotti dai dispositivi IoT e dalle reti intelligenti.

Questa tecnologia consente l’elaborazione di questi dati vicino alla fonte, piuttosto che in cloud remoti, sfruttando le risorse locali. Un approccio che permette di filtrare l’invio delle informazioni più rilevanti, ottimizzando l’uso della rete, riducendo significativamente la latenza e garantendo risposte più efficienti e rapide.

In questo articolo scopriremo quali sono le componenti essenziali di un‘infrastruttura edge computing, i vantaggi in termini di latenza e sicurezza, analizzando, infine, le principali sfide legate alla gestione e manutenzione di questa tecnologia.

 

Edge Computing: cos’è e come può essere utile per un’azienda?

Nell’automazione industriale, l’Edge Computing rappresenta una delle architetture più diffuse, nonostante non venga esplicitamente menzionata tra le Tecnologie Abilitanti dell’Industria 4.0. Si tratta, infatti, di una soluzione che supporta e abilita l’implementazione di numerose altre tecnologie fondamentali per gli ambienti produttivi. Questa tecnologia avanzata porta le capacità di elaborazione e archiviazione dei dati vicino alla fonte, ovvero ai dispositivi che li generano e agli utenti che li utilizzano. In particolare, l’Edge Computing permette di elaborare i dati in modo distribuito, consentendo ai dispositivi IoT di processare i dati localmente e reagire in modo rapido nei nodi perimetrali della rete.

Nel modello tradizionale, i Big Data generati dai dispositivi intelligenti (sensori IoT, smartphone, robot, macchinari) vengono trasmessi per l’elaborazione a data center centralizzati. Tuttavia, con l’aumento della quantità e della complessità dei dati, questo processo può sia aumentare la latenza (ritardo nella comunicazione di rete) che creare sovraccarichi e code in rete. Le tecnologie edge spostano l’elaborazione delle informazioni più vicino ai dispositivi e agli utenti, riducendo la necessità di trasmettere grandi volumi di informazioni su lunghe distanze. Questo processo, chiamato edge processing, migliora le prestazioni delle applicazioni, permettendo di ottenere informazioni in tempo reale e ottimizzando l’efficienza e la velocità dei processi produttivi.

 

Edge computing e Cloud computing: ecco le principali differenze

Sebbene vi sia una sovrapposizione tra i concetti di Edge Computing e Cloud Computing, le due tecnologie presentano alcune differenze. Entrambe sfruttano risorse informatiche distribuite per eseguire operazioni e processare dati, ma differiscono per alcuni aspetti chiave:

 

  • Posizione dell’elaborazione: è una delle differenze più rilevanti. Nel Cloud Computing, i dati vengono gestiti in data center remoti, mentre nell’Edge Computing l’elaborazione avviene più vicino alla fonte. In passato, il Cloud Computing ha favorito lo sviluppo di grandi data center centralizzati, spesso situati a centinaia di chilometri dalle aziende che ne sfruttavano i servizi. Oggi l’Edge Computing propone un modello opposto: un‘infrastruttura IT decentralizzata, composta da micro-data center, responsabili dell’erogazione dei servizi internet a distanze molto più ridotte.
  • Latenza: nel Cloud Computing l’elaborazione dei dati comporta tempi di trasmissione molto lunghi, a causa della distanza fisica tra i data center e i dispositivi utente: sulla latenza incide, dunque, il processo di connessione all’infrastruttura cloud. L’Edge Computing riduce il ritardo nella connessione di rete, in maniera significativa, elaborando i dati vicino alla fonte e garantendo risposte in tempo reale. Il processo, inoltre, avviene a livello locale e non dipende da connessioni Internet esterne.
  • Uso della rete: per trasmettere grandi volumi di dati, il cloud richiede una larghezza di banda elevata. L’infrastruttura edge, invece, riduce il carico di trasmissione e ottimizza l’uso della rete, grazie ad un processamento di tipo locale. Nel Cloud Computing, la trasmissione e l’elaborazione dei dati può determinare la congestione della rete, una latenza elevata e, in alcuni casi, la necessità di potenziare l’infrastruttura di rete per gestire il traffico. L’Edge Computing, invece, filtra le informazioni, scegliendo quelle più rilevanti o aggregando i dati da trasmettere. Questo processo non solo ottimizza l’uso della larghezza di banda, ma consente anche di evitare colli di bottiglia nella trasmissione dei dati, migliorando l’efficienza operativa e riducendo i costi di rete per le aziende.
  • Sicurezza: l’Edge Computing fornisce un maggiore livello di sicurezza, in quanto i dati sensibili vengono elaborati localmente. Le informazioni più critiche, dunque, non viaggiano attraverso reti esterne. Nel Cloud Computing la sicurezza dei dati dipende in gran parte dal fornitore di servizi cloud, che gestisce l’archiviazione e l’elaborazione centralizzata delle informazioni. Sebbene i provider di cloud implementino robuste misure di sicurezza, (crittografia avanzata, protezioni contro gli attacchi informatici) il rischio di commettere errori di configurazione (autorizzazioni improprie, lacune nella gestione delle identità) ed esporre i dati a violazioni è alto. Le infrastrutture edge garantiscono alle aziende un controllo più granulare sulla sicurezza dei propri dati. Il rischio di intercettazioni durante la trasmissione e altre vulnerabilità legate al trasferimento delle informazioni su lunghe distanze si abbassa drasticamente. L’elaborazione locale, inoltre, permette una segmentazione della rete e una maggiore personalizzazione delle politiche di sicurezza, rendendo più facile la protezione dei dispositivi periferici e meno probabile la fuoriuscita dei dati dall’ambiente aziendale.

 

Reti edge: gli elementi essenziali per l’Edge Processing

L’Edge Computing consente alle aziende di utilizzare e distribuire un pool di risorse condivise tra diverse sedi geografiche, permettendo di ottimizzare l’infrastruttura IT e migliorare l’efficienza operativa. Grazie a questa architettura distribuita, le risorse di calcolo, archiviazione ed elaborazione non sono più limitate a un singolo data center centralizzato, ma possono essere dislocate vicino ai punti di generazione dei dati (stabilimenti produttivi, filiali o centri di distribuzione). All’interno di questa complessa infrastruttura, ogni componente gioca un ruolo cruciale nell’elaborazione e gestione locale dei dati.

Alla base ci sono i dispositivi edge: 

  • sensori IoT
  • smart devices
  • videocamere intelligenti
  • e altre tecnologie connesse

che generano informazioni in tempo reale nel punto di utilizzo. 

Questi dispositivi trasmettono le informazioni a un edge gateway, che funge da punto di aggregazione e pre-elaborazione. Il gateway filtra, elabora parzialmente e trasmette solo i dati più rilevanti, riducendo il traffico sulla rete.

Accanto ai gateway, agiscono gli edge server, che eseguono analisi avanzate e processi locali, all’interno della rete periferica. Questo processo è noto come edge processing e consente di ottenere approfondimenti in tempo reale e di prendere decisioni rapide, senza la necessità di inviare i dati a un data center remoto. A supportare questa infrastruttura, vi è il software di gestione, essenziale per monitorare e controllare l’attività dei dispositivi edge. Il software permette agli amministratori di rete di tenere sotto controllo l’infrastruttura distribuita e garantire una risposta immediata in caso di anomalie o aggiornamenti.

 

I vantaggi dell’edge computing per le imprese

Nell’era della digitalizzazione, l’Edge Computing rappresenta un vantaggio strategico per le aziende che devono gestire in tempo reale enormi volumi di dati. Questa tecnologia migliora l’efficienza del sistema produttivo, offrendo soluzioni per rispondere rapidamente alle sfide della Trasformazione Digitale. Di seguito, i vantaggi dell’implementazione di una rete edge per le imprese: 

  1. Maggiore efficienza operativa
    L’infrastruttura edge accelera i tempi di acquisizione delle informazioni, elaborando i dati in tempo reale. La velocità di questo processo determina risultati più rapidi, riduce la latenza di rete ed elimina gli eventuali problemi dovuti alla larghezza di banda. Grazie all’elaborazione locale il processo decisionale è veloce, aumentando l’efficienza dell’intero sistema di produzione.
  2.  Risoluzione più rapida dei problemi
    Con il monitoraggio in tempo reale, l’Edge Computing consente di ricevere avvisi tempestivi su criticità potenziali, permettendo ai tecnici di intervenire prima che queste si trasformino in problemi gravi o costosi downtime (tempi di inattività).
  3. Maggiore affidabilità e continuità operativa
    L’Edge Computing offre alle aziende un’elevata resilienza, poiché i dispositivi edge continuano a raccogliere, elaborare e analizzare i dati in modo autonomo, anche in caso di guasti ai data center centrali o interruzioni della rete. Questo garantisce continuità operativa, indipendentemente dalle condizioni della rete o del sistema centrale.
  4. Riduzione dei costi IT:
    Grazie alla reti edge, le aziende possono decentralizzare l’elaborazione dei dati, spostando gran parte delle operazioni di calcolo dai data center centrali alle risorse locali, come dispositivi edge e micro-data center. Questo approccio riduce significativamente la necessità di infrastrutture di elaborazione centralizzate, permettendo alle aziende di risparmiare sui costi operativi e di manutenzione legati ai data center. L’elaborazione locale, inoltre, riduce la larghezza di banda necessaria per le comunicazioni, abbassando anche i costi legati all’infrastruttura di rete.

Questo processo di ottimizzazione si traduce, inoltre, in una diminuzione delle risorse IT necessarie e un minor consumo di energia.

 

Edge computing: le sfide per le aziende del futuro

Per un’azienda che mira a digitalizzare e innovare il proprio sistema di produzione, l’adozione dell’Edge Computing comporta alcune sfide.

La manutenzione dei dispositivi edge è impegnativa, poiché richiede interventi su una rete diffusa di strumenti periferici, spesso geograficamente lontani o situati in ambienti difficili da raggiungere. L’aggiornamento del software su dispositivi distribuiti può risultare complicato, con la necessità di garantire che tutto il sistema rimanga costantemente sincronizzato e aggiornato in tempo reale.

Un’altra sfida cruciale è la sicurezza: la distribuzione dei dati negli edge server aumenta il rischio di vulnerabilità della rete. Le aree di attacco per le potenziali violazioni sono ampliate nelle implementazioni di edge computing, perché includono applicazioni e tecnologie fisiche di rete virtualizzate (oltre a un crescente numero di dispositivi). Le aziende, inoltre, devono assicurarsi che anche il resto dell’infrastruttura IT sia protetto, in quanto qualsiasi vulnerabilità nei sistemi principali fornirà agli aggressori un accesso diretto ai sistemi di edge computing.

Come prevenire questi rischi? 

Per prevenire questi rischi, le aziende possono adottare alcune misure strategiche:

  • garantire che solo il personale autorizzato abbia accesso ai dati e in base alle necessità
  • adottare una strategia di difesa a più livelli (defense-in-depth) che integri protezioni su hardware, applicazioni e processi operativi. Questo approccio stratificato garantisce una risposta immediata e coordinata, riducendo al minimo il rischio di accesso non autorizzato o attacchi informatici.

L’Edge Computing pone anche importanti sfide di scalabilità: l’espansione del sistema che si ritrova a rispondere alla crescente domanda di elaborazione richiede, infatti, un’architettura flessibile. Aumentare il numero di dispositivi connessi, gestire maggiori volumi di dati o integrare nuove linee di produzione e stabilimenti richiede che l’infrastruttura si adatti senza compromettere l’efficienza. Man mano che la rete edge si espande, risulta essenziale investire in soluzioni di gestione centralizzata che permettano di monitorare e aggiornare la rete in modo integrato e sicuro.

Negli ultimi anni, l’Edge Computing si è consolidato come una soluzione essenziale per rispondere alle sfide del settore industriale moderno, caratterizzato dalla crescita esponenziale dei Big Data e dalla pressante domanda di prestazioni in tempo reale. Questa tecnologia consente alle aziende di ottimizzare la gestione dei dati e migliorare l’efficienza operativa, tuttavia la sua implementazione richiede una pianificazione strategica accurata e un impegno costante verso la sicurezza informatica. Per affrontare queste sfide è necessario il supporto di un partner tecnologico esperto e qualificato.

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