# Edge computing

Na onipresente [internet das coisas (IoT)](https://www.ionos.com/digitalguide/websites/digital-law/internet-of-things/ "Internet das coisas"), dispositivos geram dados continuamente, que precisam ser analisados e armazenados em tempo real, para que as aplicações funcionem de forma eficiente. Graças à *edge computing*, esses dados são processados diretamente na fonte, quebrando paradigmas da [computação em nuvem](https://www.ionos.com/pt-br/digitalguide/servidor/conhecimento/cloud-computing-computacao-em-nuvem/ "Computação em nuvem").

## O que é *edge computing*?

*Edge computing* (computação de borda) é uma abordagem de design para ambientes de internet das coisas. Nela, recursos computacionais, como capacidade de armazenamento e desempenho, tentam se aproximar ao máximo dos dispositivos e sensores finais geradores de dados, chegando, então, até a borda (*edge*) da rede. A tecnologia **concorre com soluções tradicionais de nuvem**, baseadas em servidores centralizados.

Como você provavelmente já percebeu, a palavra inglesa *edge* pode traduzida como borda, fronteira. Ela faz referência ao fato de que o processamento de dados desta tecnologia não é centralizado na nuvem, e sim **descentralizado**, ocorrendo na **borda da rede**. Exatamente por isso, a *edge computing* é capaz de oferecer o que a nuvem não consegue: servidores que podem processar dados em massa (como de fábricas inteligentes, redes de fornecimento e sistemas de tráfego) **sem atraso**. Isso possibilita que ações imediatas sejam tomadas.

### Conceitos básicos de *edge computing*

A *edge computing* faz uso de tecnologias já existentes, mas com um design compacto e sob um novo nome. Conheça, abaixo, seus conceitos básicos mais importantes:

- ***Edge***: Quando a palavra*edge* é usada no contexto de TI, ela sempre faz referência à borda da rede. Contudo, cada situação possui um tipo diferente de borda. Nas telecomunicações, por exemplo, um aparelho celular é uma borda de rede; em um sistema de carros autônomos conectados em rede, cada veículo individual é uma borda.
- **Dispositivo *edge***: Um dispositivo*edge* (dispositivo de borda) é qualquer dispositivo gerador de dados que se encontra na borda da rede. Possíveis fontes geradoras de dados incluem sensores, máquinas, veículos e demais aparelhos inteligentes de IoT, como máquinas de lavar, alarmes de incêndio, lâmpadas e termostatos de radiadores.
- ***Gateway edge***: Um*gateway edge*(*gateway*de borda) é, na computação, uma instância entre duas redes. Especificamente em ambientes de IoT,*gateways* de borda são usados como nós entre o dispositivo final e a rede principal.

### *Edge computing* vs. *fog computing*

A ideia de se expandir a nuvem para incluir instâncias de computação local não é nova. Já em 2014, o termo [*fog computing*](https://www.ionos.com/pt-br/digitalguide/servidor/conhecimento/o-que-e-fog-computing/) foi cunhado pela empresa estadunidense de tecnologia Cisco. Na *fog computing*, dados gerados em ambientes de IoT são primeiramente consolidados em pequenos centros de dados, onde passam por avaliação e seleção para outras etapas do processamento, antes de serem enviados à nuvem.

Sendo assim, *edge computing* é considerada **parte da *fog computing***. Nela, recursos computacionais, como potência e capacidade de armazenamento, são movidos para ainda mais perto dos dispositivos finais de IoT, ou seja, para a borda da rede. Tecnologias de nuvem (*cloud*),*fog*e*edge* podem ser combinadas, como mostra o gráfico abaixo:

[![Imagem: Gráfico exemplifica arquitetura que combina layers de nuvem, fog e edge](https://www.ionos.com/pt-br/digitalguide/fileadmin/_processed_/b/f/csm_cloud-architecture-layers_08a7bb9dad.webp "Gráfico exemplifica arquitetura que combina layers de nuvem, fog e edge")](https://www.ionos.com/pt-br/digitalguide/fileadmin/DigitalGuide/Screenshots_2023/cloud-architecture-layers.png) É possível combinar as tecnologias de nuvem, fog e edge utilizando layers, como mostra o gráfico  Dica Arquiteturas de referência para ambientes de *fog computing*e*edge computing* são constantemente desenvolvidas pelo Industrial Internet Consortium (antigo OpenFog Consortium), consórcio que inclui membros do setor privado e instituições acadêmicas.

## Diferenciais da *edge computing*

Hoje em dia, a maior parte da carga de dados gerada pela internet é suportada por centros de dados centralizados. Nestes casos, fontes geradoras de dados (geralmente móveis) acabam ficando bastante distantes do *mainframe*, o que acarreta tempos de resposta [(latência)](https://www.ionos.com/digitalguide/server/know-how/what-is-latency/ "O que é latência") maiores. Isso é particularmente problemático para aplicações que exigem respostas em tempo real, como ocorre no [*machine learning*](https://www.ionos.com/digitalguide/online-marketing/web-analytics/what-is-machine-learning-how-machines-learn-to-think/ "Machine learning: como máquinas aprendem a pensar") e na manutenção preditiva — conceitos fundamentais da futura \[Indústria 4.0\](https://www.portaldaindustria.com.br/industria-de-a-z/industria-4-0/ “Indústria 4.0: Conceitos e fundamentos — Portal da Indústria).

Nota A manutenção preditiva tem como objetivo revolucionar a administração das indústrias do futuro. O novo conceito pretende detectar riscos de erros por meio de sistemas de monitoramento inteligentes, prevenindo ocorrências reais.

De nenhuma forma a *edge computing* pretende substituir a computação em nuvem. Combinar as duas tecnologias é mais interessante, pois permite a realização das seguintes ações:

- **Coleta e agrupamento de dados**: Na *edge computing*, dados são coletados próximos à fonte, o que também inclui o pré-processamento e a seleção do conjunto de dados. Assim, dados só são carregados na nuvem quando não podem ser avaliados localmente, demandam análises mais detalhadas ou precisam ser armazenados.
- **Armazenamento descentralizado de dados**: A transferência, em tempo real, de grandes volumes de dados do centro de dados para a nuvem, geralmente não é possível. O problema pode ser contornado armazenando-se dados de forma descentralizada, na borda da rede. *Gateways edge* atuam como servidores de réplica em uma [rede de distribuição de conteúdo (CND)](https://www.ionos.com/digitalguide/hosting/technical-matters/what-is-a-cdn-content-delivery-network/ "Rede de distribuição de conteúdo (CND)").
- **Monitoramento com inteligência artificial**: *Edge computing* possibilita que dispositivos conectados sejam continuamente monitorados. Combinada a algoritmos de *machine learning*, ela consegue monitorar status em tempo real.
- **Comunicação M2M**: *Edge computing* também é comumente combinada a técnicas de [comunicação M2M (*machine-to-machine*)](https://www.ionos.com/digitalguide/server/know-how/what-is-machine-to-machine-communication-m2m/ "M2M: O que é comunicação machine-to-machine"), permitindo a comunicação direta entre dispositivos em rede.

O gráfico abaixo mostra como o **princípio básico de uma arquitetura de nuvem descentralizada** funciona. Nela, *gateways edge* atuam como intermediários entre o computador central da nuvem e os dispositivos de IoT na borda da rede:

[![Imagem: Representação de uso da tecnologia de edge computing com gateway edge](https://www.ionos.com/pt-br/digitalguide/fileadmin/_processed_/6/8/csm_cloud-architecture-edge-gateways_c3f58e6b37.webp "Representação de uso da tecnologia de edge computing com gateway edge")](https://www.ionos.com/pt-br/digitalguide/fileadmin/DigitalGuide/Screenshots_2023/cloud-architecture-edge-gateways.png) Gateways edge, ou gateways de borda, recebem dados da internet das coisas e os levam até a nuvem pública ou o centro de dados privado, conforme solicitado ## Áreas de aplicação da *edge computing*

Ambientes de IoT são os que mais comumente fazem uso da tecnologia de *edge computing*. Ainda, a *edge computing* é fortemente impulsionada pela **crescente demanda por sistemas de comunicação em tempo real**. Em linhas gerais, o processamento descentralizado de dados vem sendo considerado essencial nos seguintes tipos de projeto:

- Comunicação carro-carro: *Edge computing* é fundamental em sistemas de alertas antecipados baseados em nuvem, utilizados por veículos de condução autônoma.
- Redes inteligentes: Graças a sistemas descentralizados de gerenciamento, redes elétricas inteligentes conseguem se adaptar a flutuações de energia. Dados transportados a fornecedores possibilitam respostas, em tempo real, a mudanças no consumo.
- Fábricas inteligentes: Sistemas de produção e logística auto-organizados podem ser implementados com a ajuda da *edge computing*.

## Vantagens da *edge computing*

Estas são as vantagens da *edge computing*, em comparação com arquiteturas tradicionais de nuvem:

- Processa dados em tempo real: Dados são processados em local mais próximo da fonte, o que diminui a latência.
- Reduz taxas de transferência de dados: Como são analisados localmente, menos dados precisam ser transportados pela rede.
- Protege dados: Requisitos de conformidade e segurança podem ser implementados mais facilmente.

## Desvantagens da *edge computing*

Apesar das muitas vantagens, a *edge computing* também têm suas desvantagens, que devem ser levadas em conta antes da escolha pela tecnologia:

- Estrutura de rede mais complexa: Sistemas distribuídos são mais complexos que infraestruturas de nuvem centralizadas.
- Maiores custos de aquisição: *Edge computing* requer hardwares locais potentes e, portanto, gera mais custos ao ser implementada.
- Maiores custos de manutenção: O grande número de componentes da *edge computing* também reflete nos custos de administração, fato que não deve ser ignorado.


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