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Il sondaggio chiarisce la trasformazione infrastrutturale che si sta verificando nella rete Edge

WHAT’S YOUR EDGE

Il sondaggio chiarisce la trasformazione infrastrutturale che si sta verificando nella rete Edge

La trasformazione dell’Edge

Il termine edge computing si riferisce alle risorse di elaborazione e archiviazione che si trovano tra i data center centralizzati e gli utenti finali e i dispositivi che generano o utilizzano dati. Spesso si usa l’edge computing come alternativa al cloud e ai data center centralizzati, con costi di trasferimento dei dati e tempi di latenza inferiori rispetto alle risorse centralizzate. Ma l’edge computing contribuisce anche alla crescita del cloud computing. I siti edge possono fungere da stadio intermedio per i dati che verranno poi inviati al cloud per l’elaborazione, l’archiviazione o l’analisi a lungo termine.

Diversi settori come quello dell’istruzione, dei servizi finanziari e del commercio al dettaglio utilizzano da tempo soluzioni di archiviazione e di elaborazione locali per il supporto delle operazioni distribuite. Ora questi settori devono affrontare la sfida di stabilire se questi siti edge legacy possono soddisfare i requisiti dei casi d’uso edge emergenti o se devono essere sostituiti o integrati con siti di edge computing realizzati su misura. Contemporaneamente, altri settori devono costruire la propria rete Edge per cogliere le opportunità delle nuove applicazioni digitali.

Il sondaggio globale “What’s Your Edge” di Vertiv ha coinvolto 156 professionisti di diversi settori, ponendo loro domande sulle implementazioni edge che utilizzano attualmente e sui piani per il futuro. Le regioni rappresentate nel sondaggio sono Asia Pacifico, Cina, Europa, Medio Oriente e Africa (EMEA), India, America Latina (LATAM) e Nord America.

Tra i principali settori rappresentati figurano banche e finanza (8%), colocation/hosting/cloud (7%), ingegneria e edilizia (9%), istruzione (5%), settore manifatturiero (17%), servizi professionali (11%), commercio al dettaglio (8%), telecomunicazioni (12%) e trasporti (7%).

Definire l’Edge

I siti Edge legacy sono costituiti da risorse IT distribuite che tradizionalmente si trovano in uffici remoti e in altri siti aziendali per consentire l’elaborazione e il trasferimento dei dati a livello locale.

I siti Edge realizzati su misura sono quelli progettati e distribuiti specificamente per supportare casi d’uso dell’edge come le applicazioni dell’Industrial Internet of Things (IIoT), i robot autonomi, l’analisi predittiva e il monitoraggio basato sulle condizioni.

Il passaggio al cloud e all’edge

Quanti più dati vengono generati e consumati a seguito della digitalizzazione e dell’introduzione di nuove applicazioni, tanto più numerose saranno le organizzazioni che avranno bisogno di capacità superiori di edge computing e cloud computing.

Figura 1: Percentuale di partecipanti che supportano, implementano o hanno intenzione di implementare siti edge.

I partecipanti delle aree EMEA e India sono i più propensi a supportare siti edge legacy; circa la metà dell’attività sull’edge in queste due regioni (49% e 50%, rispettivamente) avviene in siti legacy. Per le altre regioni, il 37% dei partecipanti ha dichiarato di supportare siti edge legacy.

I partecipanti delle aree LATAM e Nord America sono quelli che con più probabilità hanno già implementato siti Edge realizzati su misura, con circa un terzo dell’attività sull’Edge (33% e 32%, rispettivamente) in queste regioni che comprendeva siti Edge su misura. Questo valore è del 15% in Cina e del 18% in India, le due regioni con la minor percentuale di partecipanti che attualmente supportano siti edge realizzati su misura.

La Cina sembra però che stia recuperando: è risultata la regione con la percentuale più alta di partecipanti che stanno implementando o che pianificano di implementare nuovi siti edge: il 48%. L’Asia Pacifico è seconda con il 37%. Le regioni con la minor percentuale di partecipanti che stanno implementando o che pianificano di implementare nuovi siti edge sono EMEA (28%) e LATAM (30%).

La realizzazione di nuovi siti edge aumenterà la dipendenza dalla rete edge. I partecipanti ritengono che la percentuale di infrastruttura IT implementata sull’edge sia destinata ad aumentare dal 21% al 27% nei prossimi cinque anni. Si aspettano che la percentuale di infrastrutture IT centralizzate e locali diminuisca del 22%, mentre la percentuale di risorse per il cloud dovrebbe aumentare del 32% e quella dell'edge del 29% (Figura 2).

In India e in America Latina si registrano le percentuali più alte di risorse IT in loco: rispettivamente 60% e 50% (Figura 3). La massima percentuale di risorse su cloud pubblico è stata rilevata nell'area Asia Pacifico, con il 32%. La Cina vanta la maggior percentuale di risorse sull’edge (26%). I partecipanti cinesi si aspettano che tra cinque anni che la percentuale di infrastruttura IT sull’edge cresca in media fino al 31%. Quelli dell'America Latina prevedono il più grande spostamento verso l'edge, passando dal 21% del 2021 al 30% nel 2026.

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Figura 2: Percentuale di risorse IT implementate in diversi ambienti oggi e tra cinque anni.

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Figura 3: Percentuale di risorse IT distribuite in diversi ambienti per regione.

All’interno dell’edge di oggi

Oggi il “tipico” sito edge ospita da uno a quattro rack di apparecchiature IT, con requisiti di alimentazione che vanno da 2 a 20 kW, anche se sono frequenti siti più grandi. Il 42% dei siti risulta costituito da più di quattro rack di apparecchiature IT con requisiti di alimentazione di oltre 20 kW (Figura 4).

Nel panorama odierno appaiono prevalenti le prassi di progettazione dell’edge in uso negli anni scorsi. Più della metà (52%) dei partecipanti ha attualmente un livello di resilienza paragonabile a quello fornito dai livelli I o II dell’Uptime Institute. Un terzo dei partecipanti (33%) sta progettando i propri siti edge in modo da raggiungere un tempo di attività dell’ordine dei livelli di disponibilità III o IV (Figura 5).

La tolleranza nei confronti del tempo di inattività sull’edge che appare in questi livelli di resilienza è rafforzata dalle decisioni prese in merito al raffreddamento e alla gestione dell’edge.

  • Solo il 39% dei partecipanti utilizza sistemi di raffreddamento di precisione dedicati per smaltire il calore generato dai siti edge, nonostante oltre il 90% dei siti impieghi almeno 2 kW di potenza: una soglia oltre la quale è consigliabile un raffreddamento di precisione dedicato (Figura 5).
  • In totale il 6% ricorre al raffreddamento a liquido, a conferma del fatto che gli ambienti di edge computing ad alta densità stanno diventando sempre più comuni.
  • Si rilevano vulnerabilità simili nelle attuali pratiche di gestione dell’edge. Un terzo dei partecipanti (33%) si affida al personale IT presso le strutture edge o nelle loro vicinanze, per supportare le operazioni: questa strategia potrebbe creare delle difficoltà con l’aumento del numero di implementazioni sull'edge. Un altro 25% supporta i siti edge con personale IT centralizzato, richiedendo trasferimenti in siti remoti per gli interventi di ordinaria manutenzione e per la risoluzione dei problemi. Questo può anche causare criticità tra il personale IT, perché il numero di siti è in aumento e il tempo di inattività può prolungarsi significativamente, in caso di guasti.
  • Una soluzione più scalabile è rappresentata dall'accesso remoto e dal monitoraggio delle tecnologie edge tramite risorse IT centralizzate, soluzioni attualmente adottate dal 30% dei partecipanti al sondaggio. Un altro 12% sceglie l’outsourcing, per la gestione dei siti edge.

Figura 4: Numero di rack e requisiti di alimentazione per le attuali implementazioni sull’edge.

Figura 5: Livelli di resilienza e strategie di gestione termica per i siti edge attuali.

Il passaggio dai siti Edge tradizionali a quelli costruiti su misura

Casi d’uso emergenti per l’edge

I siti edge legacy sono generalmente realizzati in base ai requisiti di alimentazione del carico IT, indipendentemente dal caso d’uso o dall’applicazione supportata. I casi d’uso emergenti hanno esigenze superiori e devono essere configurati non solo in base ai requisiti delle risorse IT ma anche in base alla latenza, alla larghezza di banda, alla disponibilità e ai requisiti di sicurezza del caso d’uso.

Vertiv ha classificato i seguenti casi d’uso, suddivisi in quattro categorie:

  • Gli utilizzi dell’edge ad alta intensità di dati sono quelli in cui si gestisce un volume di dati così grande da rendere scomodo il trasferimento sul cloud, come accade con lo streaming video e le applicazioni IoT. Con l’esplosione dei volumi dei dati osservata negli ultimi cinque anni, i casi d'uso ad alta intensità di dati sono i più maturi tra i casi d'uso dell'edge di nuova generazione. Più di un terzo dei partecipanti (38%) ha dichiarato che i propri investimenti nell’edge sono determinati da casi d’uso ad alta intensità di dati (Figura 6).
  • I casi d’uso sensibili alla latenza umana sono quelli in cui la latenza può compromettere l’esperienza delle persone con la tecnologia, come la realtà virtuale e l’elaborazione del linguaggio naturale. È la seconda categoria di casi d'uso Edge in termini di diffusione: il 32% dei partecipanti afferma che i propri investimenti edge sono legati a casi d'uso sensibili alla latenza umana.
  • I casi d’uso sensibili alla latenza da macchina a macchina richiedono generalmente una latenza ancora inferiore rispetto a quelli sensibili alla latenza umana, a causa della velocità con cui le macchine elaborano i dati. I casi d'uso principali di questa categoria sono quelli che riguardano smart grid e sistemi di sicurezza intelligenti. Un partecipante su cinque (20%) ha affermato che i propri investimenti nella tecnologia Edge sono determinati da casi d’uso sensibili alla latenza da macchina a macchina.
  • I casi d’uso life critical sono i più impegnativi (e generalmente i meno maturi) perché hanno conseguenze dirette sulla salute e sulla sicurezza delle persone. I casi d’uso life critical più noti sono quelli relativi ai veicoli a guida autonoma, ai robot e alle applicazioni digitali per il settore sanitario. Circa un partecipante su 10 (11%) ha affermato che i propri investimenti nell’edge sono stati determinati da casi d’uso life critical.

Gli archetipi Edge consentono alle organizzazioni di chiarire la propria strategia per l'edge, perché aiutano a determinare i modelli di data center edge necessari nei diversi casi d'uso. In base ai requisiti specifici del caso d'uso, le reti edge possono includere tutti o alcuni dei modelli di edge computing definiti nel report Archetipi Edge 2.0: modelli di infrastruttura edge pronti per l'implementazione (Figura 7).

Figura 6: Percentuale di siti di edge computing che attualmente supportano ogni archetipo Edge.

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Figura 7:Modelli di edge computing.

Archetipi Edge 2.0: modelli di infrastruttura edge pronti per l’implementazione

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I più diffusi casi d’uso che hanno determinato investimenti nell’Edge sono la riduzione del tempo di inattività delle apparecchiature produttive e l’ottimizzazione della supply chain. La manutenzione predittiva rappresenta caso d'uso più citato dai partecipanti (39%); seguono la manutenzione basata sulle condizioni (36%), la gestione della supply chain (34%) e la gestione dell’inventario in tempo reale (31%) (Figura 8).

Questi risultati riflettono la relativa maturità dei diversi casi d’uso e il numero di siti necessari per supportarli. Lo streaming video, citato dal 21% dei partecipanti come fattore trainante dell’adozione dell’Edge, è tra i casi d’uso più maturi e probabilmente è caratterizzato da volumi di dati superiori rispetto ad altri casi d’uso, ma in genere non è sensibile alla latenza ed è generalmente supportato da siti Edge distribuiti. I siti micro-edge dislocati in prossimità delle apparecchiature hanno maggiori probabilità di supportare la manutenzione predittiva e il monitoraggio basato sulle condizioni, con il conseguente aumento del numero di siti per questi casi d’uso. Questi ultimi inoltre sono in grado di offrire valore in tutti quei settori nei quali il tempo di inattività può interrompere le operazioni; alcuni esempi son il settore manifatturiero, quello dei magazzini e della distribuzione, il settore petrolifero e del gas o quello estrattivo.

Figura 8: Casi d’uso che determinano l’adozione dell’edge computing.

Priorità dell'infrastruttura Edge

I partecipanti riconoscono le sfide da affrontare quando espandono le loro reti Edge per supportare questi casi d'uso emergenti. Quando è stato chiesto loro di assegnare le priorità a tali sfide, l’85% ha citato la sicurezza come una delle tre principali, seguita dalla disponibilità al 69% e dalla latenza al 62% (Figura 9).

Per i siti Edge è necessario considerare sia la sicurezza fisica, sia quella dei dati. A causa della distribuzione delle risorse IT, l’edge computing complica la gestione della sicurezza dei dati. Tuttavia, in alcuni casi d’uso (ad esempio nel settore sanitario) i siti edge possono ridurre la vulnerabilità dei dati tenendoli nelle vicinanze del punto in cui vengono generati e riducendo al minimo l’esposizione alle minacce che sorgono quando si trasferiscono i dati sul cloud. In tutti i casi è possibile utilizzare rack e armadi con chiusura a chiave per garantire la sicurezza fisica delle risorse IT, proteggendole da accessi non autorizzati.

I sistemi integrati, in cui tutta l’infrastruttura è installata in rack o armadi a cura del produttore, generalmente hanno questo livello di sicurezza fisica e si possono anche configurare con sensori che emettono un avviso se lo sportello viene aperto da personale non autorizzato.

I sistemi integrati risolvono anche i problemi di disponibilità garantendo che la protezione dell’alimentazione, la distribuzione dell'alimentazione, la gestione termica e i sistemi di monitoraggio siano conformi ai requisiti delle applicazioni. Possono addirittura ridurre la latenza, consentendo l’implementazione dell’IT in ambienti non progettati allo scopo. Questi sistemi offrono l’ulteriore vantaggio di ridurre i tempi di implementazione eliminando la necessità di “costruire” sistemi in loco. Oltre la metà dei partecipanti (57%) sta già approfittando dell’integrazione in fabbrica nei propri siti Edge tramite sistemi a rack singolo o moduli per data center prefabbricati (Figura 10).

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Figura 9: In che modo i partecipanti attribuiscono le priorità alle sfide dell’edge computing.

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Figura 10: Percentuale di partecipanti che utilizzano soluzioni infrastrutturali edge integrate e modulari.

Sostenibilità ed Edge

La sostenibilità dei data center (riduzione delle emissioni, ottimizzazione dell’utilizzo delle risorse ed eliminazione degli sprechi) sono ormai tra le massime priorità per le risorse IT e i data center. I partecipanti al sondaggio riconoscono chiaramente l’opportunità di estendere l’attuale attenzione alla sostenibilità del data center fino all’Edge.

Il modo più semplice per aumentare l'efficienza operativa dell’Edge consiste nell’implementare tecnologie ad alta efficienza energetica. Più di tre quarti dei partecipanti (77%) hanno implementato o vogliono implementare sistemi UPS a risparmio energetico per i propri siti Edge. I nuovi sistemi UPS a doppia conversione di medie dimensioni possono raggiungere un’efficienza operativa superiore al 98%, grazie all’ottimizzazione Dynamic Online che riduce il consumo di energia causato dai condizionatori di linea, quando l’alimentazione di rete è accettabile. Proteggono le apparecchiature quando la qualità dell’alimentazione in ingresso diminuisce, passando senza interruzioni alla modalità a doppia conversione.

I partecipanti si stanno anche spingendo oltre le tecnologie a risparmio energetico, adottando tecnologie di sostenibilità più rivoluzionarie, come le energie rinnovabili e il supporto dinamico della rete. Per la gestione termica dell’Edge si stanno diffondendo le tecnologie a basso consumo di acqua e con bassi livelli di GWP (Figura 11).

Figura 11: Si adottano tecnologie per migliorare la sostenibilità dell’Edge.

Concetti importanti

Anche se si parla molto di “rivoluzione dell’Edge”, nella realtà attuale il passaggio all’edge computing è più di un’evoluzione. Le organizzazioni stanno espandendo il ricorso all’edge computing, ma lo stanno facendo in modo controllato e gestito, determinando una transizione graduale dall’edge “tradizionale” (legacy) a quello realizzato su misura.

Questo non significa che i cambiamenti in corso non siano significativi. Lo spostamento delle risorse IT all’edge e al cloud è significativo e potrebbe avere diffuse implicazioni sulla capacità di supportare nuove applicazioni, creare nuove esperienze per i clienti e gestire con efficacia risorse IT limitate. In questo contesto il ritmo di cambiamento rilevato dal sondaggio sembra bilanciare bene il desiderio di valorizzare i casi d’uso emergenti, riducendo al minimo le interruzioni delle operazioni.

Il sondaggio solleva alcuni dubbi sulla capacità delle organizzazioni di supportare con efficacia i siti di edge computing in grado di raggiungere il livello di disponibilità richiesto dai casi d’uso emergenti.

In particolare le prassi di gestione termica devono evolvere per tenere in considerazione i requisiti di alimentazione sempre più esigenti che si osservano già ora, oltre a quelli futuri. Le soluzioni di raffreddamento di base per i siti con potenza superiore a 2 kW si sono dimostrate inadeguate, perché non offrono la precisione, la capacità e l’affidabilità richieste dai sistemi IT. Sarà necessario affidarsi sempre più a tecnologie di condizionamento di precisione, che si sono adattate alla crescita dell’edge computing attraverso progetti specifici per l’edge, per offrire la disponibilità che gli operatori si aspettano dai loro siti edge.

Anche le pratiche di gestione devono maturare. Le tecnologie di accesso remoto sicuro e di monitoraggio sono consolidate e forniscono visibilità e controllo sulle infrastrutture Edge e sui sistemi IT. Consentono di segnalare tempestivamente potenziali problemi, come l'accumulo di calore, e di risolvere i problemi dei sistemi IT da remoto. Questi sistemi gettano inoltre le basi per l’applicazione della manutenzione predittiva ai siti di edge computing che supportano i casi d’uso emergenti, che in questo sondaggio risulta essere il caso d’uso più diffuso.

Profilo dei partecipanti

Settori coinvolti

I partecipanti al sondaggio rappresentavano diversi settori di attività, confermando la diffusa applicabilità dell’edge computing. I settori più rappresentati sono mostrati nella Figura 12. I settori con una rappresentanza inferiore al 3% sono aggregati nella categoria “Tutti gli altri settori” e comprendono aerospaziale, radiotelevisione e intrattenimento, sanitario, militare/difesa, trasporto e distribuzione di energia/gas e fornitura/stoccaggio di acqua (Figura 12).

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Figura 12: Settori rappresentati nel sondaggio.

Distribuzione dei partecipanti per area geografica

Il sondaggio globale “What's Your Edge” si è rivolto a partecipanti di tutte le principali aree geografiche mondiali (Figura 13).

Figura 13: Distribuzione dei partecipanti al sondaggio per area geografica.

Dimensioni dell’organizzazione

L’edge computing non è riservato alle grandi organizzazioni. Anche le organizzazioni più piccole stanno approfittando dei vantaggi dell’edge computing. È importante anche ricordare che le dimensioni dell’organizzazione misurate in base al numero di dipendenti non sono necessariamente correlate al volume di risorse IT in uso. I provider di servizi di colocation possono avere poco personale ma reti IT molto grandi (Figura 14).

Figura 14: Dimensioni delle organizzazioni che hanno partecipato al sondaggio misurate in base al numero di dipendenti.

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