Teknologisista innovaatioista puhuttaessa termi reunalaskenta nousee usein esiin. Reunalaskennalle ei ole olemassa vielä virallista ja kaiken kattavaa määritelmää – ja määritelmä saattaa vaihdella sen mukaan, keneltä sitä kysyy.
Liiketoimintakriittisen datan siirto ja säilytys voivat olla monille yrityksille haaste. Datan tulisi pysyä lähellä ainakin siihen asti, kunnes se on analysoitu. Tähän tarpeeseen ratkaisun tuo reunalaskenta.
Yksinkertaistettuna reunalaskenta tarkoittaa datan keräyspisteen lähellä tapahtuvaa tiedon käsittelyä. Esimerkiksi tehtaan omien sensoreiden tuottamaa tietoa prosessoidaan tehtaan omilla servereillä tehdasalueella. Laskenta tapahtuu siis lokaalisti. Reunalaskennalle ei kuitenkaan ole olemassa toistaiseksi tarkkaa kuvausta.
Mitä reunalaskenta siis oikein tarkoittaa, Oulun yliopiston apulaisprofessori Ella Peltonen?
”Runkoverkon parissa työskentelevä yritys saattaisi kuvailla reunalaskentaa runkoverkon reitittimissä tapahtuvaksi laskennaksi ja esineiden internetin parissa työskentelevä firma näkisi sen taas puolestaan laitteissa tapahtuvaksi laskennaksi”, Peltonen selittää.
Reunalaskenta, eli paikallisesti tapahtuva laskenta mahdollistaa sen, ettei tiedon välttämättä tarvitse kulkea pilveen asti tullakseen analysoiduksi. Kun laskenta on tehty paikan päällä, dataa voi hyödyntää aiempaa nopeammin.
”On kuitenkin tärkeää myös ymmärtää, että reunalaskennan avulla pilvestä ei pyritä eroon. Esimerkiksi IoT-laitteissa on tiedon matka laitteesta pilveen pitkä, kun huomioidaan koko verkkoinfrastruktuuri. Reunalaskenta tarjoaa nopeamman polun datan käsittelyyn”, Peltonen alleviivaa.
Kestävä kehitys on tullut jäädäkseen
Tietotekniikka kuluttaa valtavan määrän energiaa, ja mitä korkeampi laskentateho laitteella on, sitä korkeampi sen energiankulutus myös on. Kännykän akun lataaminen ei vie juurikaan sähköä tai aikaa, mutta kaiken teknologian taustalla pyörivät laskentapalvelut kuluttavat energiaa reippaasti. Voiko reunalaskenta tuoda tähän helpotusta?
”Periaatteessa kyllä, kun laskentakapasiteetti on lokaalia ja datan siirron tietomäärä pienenee. Mutta kun yhdessä paikassa tiedonsiirto pienenee, niin toisesta paikasta sitä tulee lisää tilalle. Eli reunalaskenta ei varsinaisesti ratkaise ympäristöongelmia”, Peltonen näkee.
Vastuullisuus näkyy isompana teemana Peltosen mukaan vahvasti tutkimuksessa: energiatehokkuuteen panostetaan, oli kyseessä sitten kännykän akun optimointi tai auton polttoaineen kulutus. Myös laitteiden elinikää pyritään kasvattamaan.
Elinikään kannattaa panostaa energiatehokkuuden lisäksi myös maailmanlaajuisen komponenttipulan vuoksi. Joitakin metalliyhdisteitä on hidasta ja vaikeaa tuottaa, joten niitä sisältävät laitteet kannattaa rakentaa aikaa kestäviksi.
Tieto kulkee reunalla horisontaalisesti
Perinteinen tietoliikenne kulkee vertikaalisesti, kuten vaikkapa laitteelta pilveen ja pilvestä tekoälyn analysoitavaksi ja sieltä loppukäyttäjälle, joka sitten voi säätää laitteiden prosesseja uuden tiedon pohjalta. Tieto kulkee siis pitkän matkan, ennen kuin se pääsee käyttöön.
Reunalaskenta puolestaan mahdollistaa tiedon liikkumisen myös horisontaalisesti, eli laitteelta laitteelle.
Reunalaskenta onkin erityisen kätevä innovaatio esineiden internetin, eli IoT:n, kannalta. Suurin osa IoT-ratkaisuista perustuu runsaaseen määrään dataa, josta tehdään älykästä päättelyä. Datan siirtäminen pilveen vertikaalisella mallilla on raskasta, jolloin horisontaalinen malli tarjoaa tehokkaan ratkaisun.
”Horisontaalinen tietoliikenne mahdollistaa esimerkiksi autojen keskinäisen kommunikaation liikenteessä, eli viestinnän laitteiden välillä. Sen lisäksi, että reunalaskenta mahdollistaa laitteiden välisen kommunikaation, horisontaalisuus antaa laitteille myös mahdollisuuden ratkaista keskenään ongelmia, ilman että tieto kiertää pilven kautta ja palautuu takaisin laitteille”, Peltonen selventää.
Horisontaalinen liikenne mahdollistaa siis myös latenssien pienenemisen, mikä on tärkeää erityisesti aika- ja tilariippuvaisille sovelluksille. Tällaisia sovelluksia ovat esimerkiksi itseohjautuvat autot, joiden täytyy havainnoida ympäristöään jatkuvasti tai etäleikkauksia suorittavat robotit, joiden liikkeiden tulee mukailla viiveettömästi kirurgin käsiä.
Tutkimus näyttää suuntaa yrityksille
Peltonen tutkii niin kutsuttua jokapaikan tietotekniikkaa. Hän toivoo voivansa ratkaista tutkimuksensa avulla arkisia, jokapäiväisen elämän haasteita. Erityisesti häntä kiinnostaa arjessa käytettävä elektroniikka, kuten esimerkiksi älysormukset, kännykät, erilaiset kotiin asennettavat järjestelmät, autot ja liikennevälineet.
”Minusta on äärimmäisen kiehtovaa, että teknologia menee koko ajan eteenpäin. On myös mahdollista, ettei siitä koskaan tulekaan valmista. Kun olemme uusien teknologisten innovaatioiden äärellä, kannattaa kysyä itseltään, onko mieluummin etulinjassa muutoksen kanssa ja tekee muutamia virheitä – vai jääkö jälkeen. Yritysten kannattaakin kuunnella, mitä tutkimuksessa tapahtuu. Me tiedämme mihin suuntaan ollaan menossa”, Peltonen toteaa.
Erityisesti teknologiayritysten tulisi Peltosen mukaan seurata erilaisia trendejä, pysytellä kartalla ja reagoida muutoksiin.
Ella Peltonen kävi myös DNA:n Yllättävän yksinkertaista -podcastissa puhumassa reunalaskennasta. Lue jakson tiivistelmä ja kuuntele jakso: "Pilven reunaa pitäisi voida ostaa luottokortilla", sanoo Ella Peltonen
Artikkeli päivitetty 4.3.2023. Alunperin artikkeli on julkaistu 22.12.2021.
