L’edge computing accelera la conquista dello spazio grazie ad HPE

Hewlett Packard Enterprise accelera l'esplorazione spaziale portando in orbita funzionalità di edge computing e intelligenza artificiale: astronauti e ricercatori potranno elaborare i dati nell’edge e accelerare il time-to-insight da mesi a pochi minuti con il lancio dello Spaceborne Computer-2 di HPE, un edge computing system pensato per la stazione spaziale internazionale

Pubblicato il 19 febbraio 2021

Hewlett Packard Enterprise (HPE) ha dato un nuovo contributo all’accelerazione dell’esplorazione dello spazio e all’incremento dell’autosufficienza degli astronauti, consentendo per la prima volta l’elaborazione dei dati in tempo reale direttamente nello spazio, grazie a un avanzato sistema di edge computing commerciale. Agli astronauti e agli esploratori spaziali a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) sarà data la possibilità di accelerare il time-to-insight da mesi a minuti su vari esperimenti nello spazio – dall’elaborazione di immagini mediche, al sequenziamento del DNA, all’estrapolazione di insights chiave da una serie di sensori remoti e satelliti – utilizzando lo Spaceborne Computer-2 (SBC-2) di HPE, un sistema di edge computing.

Il lancio in orbita di Spaceborne Computer-2 è previsto il 20 febbraio, nel contesto della 15a Missione di rifornimento Northrop Grumman verso la Stazione Spaziale (NG-15), e sarà disponibile per l’uso sulla ISS per i prossimi 2-3 anni. Il veicolo spaziale NG-15 è stato chiamato “SS. Katherine Johnson” in onore della famosa matematica afroamericana della NASA che fu fondamentale per il successo iniziale del programma spaziale.

Infrangere le barriere per ottenere un calcolo affidabile nello spazio
L’ormai prossimo lancio di Spaceborne Computer-2 si basa sul comprovato successo del suo predecessore, Spaceborne Computer, un proof-of-concept che HPE ha sviluppato e lanciato in partnership con la NASA nel 2017 per operare sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) per una missione di un anno. L’obiettivo era quello di verificare se i server commerciali off-the-shelf utilizzati sulla terra, ma dotati di funzioni di software hardening appositamente progettate, potessero resistere alle scosse, sollecitazioni e vibrazioni del lancio di un razzo nello spazio e, una volta a destinazione, funzionare senza problemi sulla ISS.

Il proof-of-concept ha affrontato la necessità di capacità di calcolo più affidabili sulla ISS, o orbita terrestre bassa (LEO), che erano precedentemente impossibili da raggiungere a causa degli ambienti ostili della ISS con gravità zero e alti livelli di radiazione che possono danneggiare le attrezzature IT necessarie per ospitare le tecnologie di calcolo.
Inoltre, ottenere un’elaborazione più affidabile sulla ISS è solo il primo passo negli obiettivi della NASA per sostenere i viaggi umani nello spazio verso la Luna, Marte e oltre, dove comunicazioni affidabili sono un’esigenza critica della missione.
HPE ha portato a termine con successo la sua missione di un anno con Spaceborne Computer ed è ora pronta a lanciare, attraverso una sponsorizzazione dell’ISS U.S. National Laboratory, un sistema ancora più avanzato, chiamato Spaceborne Computer-2, che dovrebbe essere portato in orbita questo mese e installato sulla ISS per i prossimi 2-3 anni per un uso più ampio.

Accelerare l’esplorazione spaziale con funzionalità di AI e di edge computing all’avanguardia
Spaceborne Computer-2 offrirà il doppio della velocità di calcolo con capacità di Edge computing appositamente studiate, alimentate dal sistema HPE Edgeline Converged Edge e dal server HPE ProLiant, per assimilare ed elaborare dati da una serie di dispositivi, compresi satelliti e telecamere, ed elaborarli in tempo reale.
Spaceborne Computer-2 sarà inoltre dotato di unità di elaborazione grafica (GPU) per analizzare in modo efficiente i dati ad alta intensità di immagini che richiedono una risoluzione maggiore, come le riprese delle calotte polari sulla terra o le radiografie mediche. Le capacità delle GPU supporteranno anche progetti specifici che utilizzano AI e tecniche di machine learning.

La combinazione dei vari miglioramenti dello Spaceborne Computer-2 permetterà agli astronauti di eliminare la latenza e i tempi di attesa più lunghi associati all’invio di dati da e verso la terra, così da poter portare avanti la ricerca e ottenere insight immediatamente per una serie di progetti, tra cui:

• monitoraggio in tempo reale delle condizioni fisiologiche degli astronauti elaborando raggi X, ecografie e altri dati medici per accelerare i tempi di diagnosi nello spazio.
• analizzare grandi volumi di dati da sensori remoti: ci sono centinaia di sensori che la NASA e altre organizzazioni hanno strategicamente posizionato sulla ISS e sui satelliti, che raccolgono enormi volumi di dati che richiedono una notevole quantità di larghezza di banda da inviare alla terra per essere elaborati.

HPE-Spaceborne-computer-2

Con l’in-space edge computing, i ricercatori possono elaborare a bordo immagini, segnali e altri dati relativi a una serie di eventi, come:
o andamento del traffico, godendo di uno sguardo più ampio sul numero di auto sulla strada e anche nei parcheggi;
o qualità dell’aria misurando il livello di emissioni e altri inquinanti nell’atmosfera
o monitoraggio degli oggetti che si muovono nello spazio e nell’atmosfera, dagli aerei ai lanci di missili.

“Il vantaggio più importante del fornire un in-space computing affidabile con Spaceborne Computer-2 è quello di rendere gli insights in tempo reale una realtà. Gli esploratori spaziali possono ora cambiare il modo in cui conducono la ricerca sulla base di dati prontamente disponibili e migliorare il processo decisionale”, ha detto Mark Fernandez, solution architect, Converged Edge Systems presso HPE, e ricercatore principale per Spaceborne Computer-2. “Siamo onorati di rendere possibile l’edge computing nello spazio e, attraverso le nostre partnership di lunga data con la NASA e l’International Space Station U.S. National Laboratory, non vediamo l’ora di alimentare nuove, eccitanti opportunità di ricerca per fare scoperte rivoluzionarie per l’umanità”.

Testato nello spazio, disponibile sulla terra: HPE affronta gli ambienti più ostili dell’Edge con soluzioni Enterprise-Grade
HPE sta mandando nello spazio le stesse tecnologie di edge computing destinate ad ambienti remoti e ostili sulla terra, come raffinerie di petrolio e gas, impianti di produzione o in missioni di difesa. Spaceborne Computer-2 include il sistema HPE Edgeline Converged EL4000 Edge, un sistema robusto e compatto progettato per funzionare negli ambienti edge più duri – con i livelli più elevati di urti, vibrazioni e temperature – e costruito appositamente per portare la potenza di calcolo nell’Edge, per raccogliere e analizzare grandi volumi di dati da dispositivi e sensori sparsi a distanza nello spazio.

HPE ProLiant DL360 Gen10 con 8SFF UMB ODD

Come risultato del successo comprovato di HPE nella consegna delle sue tecnologie informatiche nello spazio, organizzazioni come OrtbitsEdge, che fornisce funzioni hardening protettive per attività informatiche spaziali, prevede di integrare i sistemi HPE Edgeline Converged Edge con la sua soluzione di hardening SatFrame, per consentire alle aziende spaziali commerciali di rendere disponibili capacità di calcolo nei satelliti in orbita e accelerare l’esplorazione.

Insieme ai sistemi HPE Edgeline Converged Edge, Spaceborne Computer-2 sarà anche dotato del server HPE ProLiant DL360, un server industry standard, per fornire ulteriori capacità ad alte prestazioni e affrontare una gamma di workload tra cui edge, HPC, AI, ecc.

“L’edge computing fornisce capacità fondamentali per siti unici che hanno una connettività limitata o assente, dando loro il potere di elaborare e analizzare i dati a livello locale e prendere decisioni critiche rapidamente. Con HPE Edgeline, forniamo soluzioni che sono appositamente progettate per ambienti ostili. Qui sulla terra, questo significa elaborare in modo efficiente insight da dati da una serie di dispositivi – dalle telecamere di sorveglianza di sicurezza negli aeroporti e negli stadi, alla robotica, alle funzioni di automazione negli impianti di produzione”, ha detto Shelly Anello, General Manager, Converged Edge Systems di HPE. “Mentre ci imbarchiamo nella nostra prossima missione nell’edge computing, siamo pronti a sostenere l’esperienza edge più dura e unica di tutte: lo spazio esterno. Siamo entusiasti di essere invitati dalla NASA e dalla ISS a supportare questa missione in corso, spingendo in là i nostri confini nello spazio e aprendo una nuova era di insight“.

HPE Edgeline EL4000 System

Affrontare una ricerca più ampia con funzionalità edge-to-Cloud
Grazie a una collaborazione con Microsoft Azure Space, i ricercatori di tutto il mondo che eseguono esperimenti su Spaceborne Computer-2 hanno l’opportunità di raggiungere rapidamente il cloud di Azure per esigenze di elevata potenza computazionale, che può anche ritrasmettere senza problemi i risultati a SBC-2. Gli esempi presi in considerazione da Microsoft Research includono:

• Modellazione e previsione di tempeste di sabbia sulla Terra per migliorare le previsioni future su Marte che possono coprire l’intero pianeta rosso e diminuire la produzione di energia solare che è fondamentale per consentire le esigenze energetiche essenziali della missione

• Valutazione dell’uso di liquidi e dei parametri ambientali coinvolti nella coltivazione di piante nello spazio per supportare le scienze alimentari e della vita, raccogliendo dati dai processi idroponici e confrontandoli con grandi serie di dati sulla Terra

• Analisi dei modelli di fulmini che innescano gli incendi elaborando una grande quantità di dati raccolti da telecamere 4K che catturano i fulmini sulla terra

• Analisi avanzata delle immagini mediche utilizzando gli ultrasuoni sulla ISS per supportare l’assistenza sanitaria degli astronauti

Fonte foto di apertura: https://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/iotd.html



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