Empowered Edge and Edge Computing : une tendance à suivre

L’Empower Edge et le Edge Computing placent au plus proche du besoin la puissance de calcul par l’IoT ou le déploiement d’unités de traitement autonomes.

Les domaines d’applications sont nombreux : industrie, agriculture, transactions financières, Smart cities, etc.

L’augmentation des fonctionnalités des périphériques crée un défi complexe de gestion et d’intégration.

L’Enpower Edge et l’Edge Computing font partie des 9 tendances technologiques à suivre identifiées par Cellenza pour les 5 prochaines années.

Pourquoi l’Empowered Edge ?

L’Empowered Edge est un concept qui positionne la capacité de calcul et le traitement de l’information au niveau des équipements en bout de chaîne, notamment au sein d’un réseau faisant intervenir des objets connectés.

Dans cette configuration, le traitement de l’information, sa collecte et sa mise à disposition s’effectuent au plus près de la source de données, dans son champ d’application même. On l’apparente également au terme « device democracy », où l’on cherche à générer de la valeur directement au niveau des équipements intégrés dans notre environnement immédiat.

L’Empowered Edge permet d’enrichir un monde qui ne cesse d’évoluer avec l’IoT de plus en plus présent. Les innovations en termes de batterie, sur le coût et la puissance des équipements, sur les réseaux mobiles avec l’émergence de la 5G… constituent un ensemble de facteurs qui nous conduisent dans cette direction.

Dans un système de connectivités qui se complexifie et face à l’explosion du nombre de devices, les opérations peuvent se restreindre à des flux et traitements locaux de l’information, avec les bénéfices suivants :

• Une meilleure réactivité et rapidité d’exécution, car la latence est réduite ;
• Des réseaux plus autonomes et plus décentralisés, moins dépendants d’Internet et qui apportent plus d’intelligence à portée de main ;
• Des perspectives intéressantes en termes de coût : moins de sollicitations de la bande passante entre les serveurs centralisés du Cloud Computing et les équipements en bout de chaîne (« Edge ») ;
• Un renforcement de la cybersécurité, avec des données conservées et exploitées localement.

L’Empowered Edge doit être exploité pour aller de pair avec le Cloud Computing et ses principes. Il permet alors de délivrer les services à forte valeur ajoutée imaginés avec le Cloud mais au plus près de l’environnement cible.

Les objets connectés n’ont pas besoin de remonter l’information au cœur, au niveau des serveurs Cloud : ils peuvent communiquer directement entre eux, en pair à pair.

Cependant, à la différence du Peer-to-Peer qui existe depuis un certain temps, les interactions sont dorénavant plus riches et intelligentes.

Avec cette combinaison, on répond alors à des applications critiques qui traitent de la donnée de façon intensive, avec davantage de temps réel et de disponibilité.

Exemple : Les voitures connectées peuvent communiquer directement entre elles, sans nécessiter une connectivité Internet ni de ressources Cloud pour interagir. De cette façon, elles se positionneront mieux entre elles, pourront faciliter le trafic et éviter des accidents, dans des localisations dépourvues de réseau mobile.

Topologie et cas d’usage

Afin d’apporter les améliorations de l’Empowered Edge, plusieurs possibilités sont envisageables :

Network Edge :

Cela permet d’utiliser les services gérés par des fournisseurs réseau, afin d’intégrer directement l’intelligence au plus près des matériels réseaux physiques. Par exemple, un fournisseur d’accès Internet peut héberger des services intelligents et les mettre à la disposition d’une entreprise. De la même façon, les géants du Cloud s’intéressent à fournir directement un accès Internet à leurs clients.

Computing Edge :

Il s’agit de déployer un mini datacenter dans une position éloignée, pour favoriser les usages locaux. Par exemple, procéder ainsi dans un magasin permettrait de faciliter l’agrégation des données et leur traitement afin d’y apporter de la réactivité ou de la sécurité. On aurait alors un écosystème moins centralisé et donc plus autonome.

Device Edge :

L’utilisation d’IoT Gateway est une configuration utile pour permettre la collection de données, la synchronisation et l’orchestration entre différents IoT ou capteurs connectés. Cette architecture conserve une certaine cohérence des flux de données, qui est portée par l’IoT Gateway. L’utilisation de flux asynchrones permettrait d’éviter les problématiques d’engorgement des systèmes.

Sensor Edge :

L’intelligence et les interactions seront portées directement au niveau des capteurs, en exploitant par exemple la 5G. Les dernières innovations dans ce domaine apportent de la connectivité aux équipements les plus diversifiés, offrant également un volume d’échanges d’informations plus important. Les capteurs sont par ailleurs de plus en plus intelligents et couvrent toujours plus de fonctionnalités.

Dans ces différents scénarios, les objets connectés communiquent entre eux sans avoir besoin de dialoguer de façon fortement centralisée, et donc sans remonter jusqu’au « Core » porté par des serveurs hébergés par Cloud Computing.

Les applications d’Empowered Edge peuvent toucher tous les domaines :

• Dans l’industrie ou l’agriculture, on peut imaginer un bâtiment (usine…) situé dans une zone isolée sans connectivité Internet efficace, mais qui a tout de même besoin d’informatique pour faire fonctionner les équipements entre eux et être efficace dans les chaînes de production, avec une réactivité non-négligeable pour la sécurité.
• Dans la finance ou l’assurance, l’Edge Empowering peut apporter de la réactivité là où les micro-transactions sécurisées sont déterminantes.
• Dans la sphère publique, les smart cities bénéficieraient de systèmes décentralisés, avec par exemple des panneaux de signalisation pouvant dialoguer avec les voitures et les faire interagir entre elles. Les hôpitaux pourraient également profiter de ces innovations pour une gestion sécurisée dans leurs établissements, avec une autonomie vis-à-vis de la connectivité Internet.
• Chez soi, on pourrait s’en servir pour une meilleure gestion de l’énergie et de l’approvisionnement.

Tout cela n’est qu’un petit nombre d’exemples dans les scénarios du futur.

Enjeux de l’Empower Edge

Bien que les avantages de l’Empowered Edge soient bien marqués, il faut garder à l’esprit les enjeux face à la multiplication des objets connectés :

• On perd les avantages du Cloud et on retrouve les problématiques de l’hébergement à demeure, avec des limitations matérielles et une maintenance à gérer soi-même. De plus, les capacités de calcul resteront inférieures à celles offertes par le Cloud, d’où l’importance d’identifier un équilibre pour définir le degré d’autonomie que l’on souhaite. La supervision et la maintenance représentent un coût (qui est à moduler avec la réduction des coûts en bande passante que nous avions relevé précédemment).
• La multiplication des systèmes conduit à une perte de contrôle et pourrait engendrer des failles de sécurité, celle-ci n’étant pas gérée de façon centralisée avec les mêmes contraintes. Par exemple, l’autonomie du système en Empowered Edge peut aller à l’encontre de certains principes en se passant d’appels à un système d’authentification centralisé.
• La sécurité de la donnée et son intégrité peuvent être remises en question, car les systèmes autonomes ne seraient pas systématiquement à jour. Certains processus pourraient s’appuyer sur une donnée obsolète et générer des incohérences néfastes pour le système d’information.

Ainsi, le défi de l’Empowered Edge est de compléter le Cloud Computing tout en évitant les difficultés pour lesquelles le Cloud avait des réponses. Il faut pouvoir donner de l’autonomie tout en gardant un contrôle, ne serait-ce que pour continuer à avoir une gestion saine de son système d’information. Il s’agit bien d’un compromis : on laisse de côté les avantages de la scalabilité et la maintenabilité dans l’Empowered Edge pour avoir moins de latence et plus d’autonomie, mais il est nécessaire d’en être conscient et de trouver des solutions pour compenser.

Des processus, des solutions applicatives facilement déployables sur site sont autant d’initiatives palliatives qu’il est important d’approfondir. Une solution en Edge doit offrir une gestion à distance sans intervention physique, pour garder le contrôle sur ces composants qui fonctionnent de façon indépendante.

Les implications sont les suivantes :

• En termes de développement, l’IoT est à prendre en considération avec davantage de tests liés à l’objet connecté, un processus de déploiement à définir clairement et une méthodologie qui tient compte des problèmes réseau.
• Sur la donnée, il est nécessaire d’approfondir les architectures avec une donnée sécurisée de bout en bout, et de mettre en place des solutions pour exécuter des algorithmes au plus près des usages, avec des données locales tout en évitant les fuites d’informations sensibles.

Il faut profiter au maximum du savoir-faire sur le Cloud et des connaissances que ses impacts ont apportées. L’intégration doit être réalisée avec l’existant sur le Cloud, pour une gouvernance globale, car la complexité technologique ne cesse de s’accroître.