Aprender al límite: Ventajas de la computación en los bordes para las aulas

COVID-19 ha remodelado el diseño global de los campus con nuevas prácticas de pruebas, rastreo, gestión de edificios y aislamiento para minimizar los brotes de COVID-19. Con su gama de opciones que permiten trabajar durante la pandemia, la migración a la nube puede ayudar a los distritos escolares a prepararse para la continuidad del negocio en tiempos de crisis. Y lo que es más importante, la nube ha desviado la atención de las TI de los objetivos operativos, como el funcionamiento de los centros de datos y la gestión de infraestructuras, para ayudar a los centros educativos a alcanzar objetivos más estratégicos en torno a la enseñanza, el aprendizaje y la participación de los alumnos.

A pesar de todas las ventajas de la computación en nube, su despliegue requiere una conectividad robusta, gran ancho de banda y baja latencia, condiciones que no siempre se dan en los campus. En este sentido, la computación de borde se perfila como un habilitador complementario en las aulas. A ello contribuye el hecho de que un gran porcentaje de instituciones ya están adoptando una estrategia que da prioridad a la nube¹, lo que constituye una base sólida para las redes periféricas. Analizamos su aplicación en las aulas y las distintas ventajas para alumnos, profesores y centros escolares.

Ventajas del edge computing para las escuelas

Mientras que la computación en nube consiste en procesar los datos que están "ahí fuera" en una plataforma centralizada en la nube, la computación de borde permite recopilar y analizar los datos en la fuente o cerca de ella. En otras palabras, en lugar de enviar grandes cantidades de datos a la nube central para su análisis, la computación de borde aporta inteligencia a los dispositivos situados en el borde de la red, que podrían incluir routers, conmutadores de enrutamiento o incluso ordenadores, portátiles y tabletas.

El beneficio más claro para las aulas es el de una conectividad rápida y fiable. Como los datos recorren una distancia más corta desde la fuente hasta el borde, los usuarios disfrutan de una mayor velocidad y rendimiento de la red gracias a una latencia reducida. Por este motivo, la computación de borde tiene tanto potencial para las aplicaciones de realidad aumentada (RA) y realidad virtual (RV), como los laboratorios de RA y los experimentos², en el aula, que requerirán una conectividad potente para funcionar sin problemas. En los campus, la aplicación de tecnología punta permitirá a estudiantes y profesores acceder a la información y las aplicaciones que necesitan para aprender, enseñar e investigar.

A medida que la computación de borde desplaza el acceso a los datos y las aplicaciones lejos de la dependencia de un centro de datos central, también garantiza la resistencia. A diferencia de la nube centralizada, una avería en el borde no significa que toda la red se interrumpa, lo que garantiza la continuidad de las instituciones educativas en tiempos de problemas de red o crisis mayores. Por otro lado, a los equipos informáticos de los centros les resultará más fácil aislar los problemas de seguridad y cortarlos de raíz sin poner en peligro toda la red. A medida que las escuelas y universidades sigan dependiendo de la nube descentralizada para la investigación, los grandes eventos escolares y la vida en los dormitorios "conectados"³, las ventajas de seguridad del borde serán cada vez más atractivas.

Una ventaja que la computación de borde comparte con la computación en nube es su escalabilidad. Según IBM, el edge computing ofrece una vía menos costosa para que las organizaciones aumenten su capacidad informática en comparación con los caros centros de datos centralizados⁴. Imaginemos que una escuela necesita construir más campus o suministrar rápidamente más dispositivos de borde con capacidad de procesamiento a los estudiantes: cada dispositivo de borde añadido amplía la red sin aumentar mucho los costes o las demandas de ancho de banda.

Edge computing en acción: casos de uso en el aula

Dispositivos mejor conectados

El uso de dispositivos en las escuelas de todo el mundo sigue creciendo⁵, con un 48% de estudiantes que afirman utilizar un ordenador de sobremesa en el aula. el 42% utiliza smartphones, el 33% pizarras interactivas y el 20% tabletas, lo que favorece la "gamificación" de la educación. A medida que aumenta el número de dispositivos y sensores en los centros escolares, aquellos que carecen de ancho de banda para enviar datos e información a la nube central podrían encontrar más rápido y eficiente el procesamiento de datos en el perímetro.

Para los estudiantes, esto significa un mejor acceso a datos y aplicaciones en dispositivos como Google Classroom o Microsoft Teams Education para mejorar el aprendizaje y la colaboración. Para las escuelas y los profesores, los sensores en los juguetes educativos, en las aulas o incluso en los patios de recreo pueden proporcionar mejor información en tiempo real sobre los comportamientos de los alumnos y la dinámica social, aportando información valiosa para llevar a cabo acciones más específicas.

Aprendizaje más inmersivo e interactivo

Edge computing permite aplicaciones de RA y RV más fluidas y realistas en las escuelas. Equipadas con placas base industriales y ordenadores de borde inteligentes, las escuelas podrán soportar el procesamiento local de datos y bajas latencias. Esto significa que los estudiantes no experimentarán prácticamente ningún retraso en comparación con las implantaciones que dependen únicamente de la nube central. La inmersión mejorada no hace sino enriquecer y avivar la experiencia de aprendizaje y abre la puerta al futuro del aprendizaje.

Este es el futuro de la educación que la computación de borde podría hacer posible: Las flashcards y las hojas de ejercicios de RA añaden una capa de interacción e interés audiovisual a los apuntes en blanco y negro y a los planes de clase. Mientras tanto, los laboratorios y experimentos de RV abren espacios para la resolución creativa de problemas y el aprendizaje interactivo, incluso sumergiendo a los estudiantes en entornos de otro mundo (por ejemplo, cuando aprenden sobre el espacio) para fomentar una comprensión y retención más profundas.

Información en tiempo real mejorada

En el futuro, los dispositivos periféricos dotados de capacidades de aprendizaje automático podrían recibir información de los alumnos y responder al instante con la ayuda de la informática periférica. Imagínese dispositivos inteligentes que puedan seguir y controlar a los alumnos mientras estudian, hacen los deberes o juegan, registrando las áreas en las que destacan o las áreas en las que tienen dificultades. Estas soluciones inteligentes de hardware y software ya existen, lo que permite a las instituciones y organizaciones crear prototipos de soluciones de IA en los bordes, y gestionarlas y protegerlas con facilidad.

Con la alta velocidad de red que permite la computación de borde, estos dispositivos y sistemas podrían adaptarse inmediatamente al estilo de aprendizaje de los alumnos, aumentando las clases en línea para colmar lagunas, ofreciendo indicaciones y preguntas para fomentar el aprendizaje o sugiriendo planes de estudios adecuados a sus necesidades. Aunque estos casos de uso aún no se han materializado, la computación de borde permite estas infinitas posibilidades.

Equilibrio entre nube y periferia

En resumen, el edge computing podría transformar la educación con una serie de aplicaciones presentes y futuras. La tecnología, aunque distinta de la computación en nube, está estrechamente relacionada y es muy complementaria. A medida que las escuelas virtualizan sus ecosistemas, deben considerar cuidadosamente cómo adaptar las necesidades específicas a las implementaciones en la nube y en los bordes, con el fin de obtener lo mejor de ambos mundos en beneficio de los estudiantes, los profesores y la escuela en general.