Microsoft Research muestra proyectos de robótica modular en fase inicial para centros de datos
Microsoft Research ha ofrecido un vistazo de algunos de sus prototipos de esfuerzos en robótica para centros de datos.
En un artículo para Hotnets, el equipo ha dicho que «esto marca el comienzo de un cambio fundamental en cómo concebimos y diseñamos el hardware del centro de datos y los servicios de software», pero ha señalado que el esfuerzo se encuentra «en el comienzo mismo de este viaje».
Según Microsoft, la clave del proyecto de robótica no es intentar recrear a los humanos en forma robótica. «Simplemente no creemos que el factor de forma humanoide o una pinza inspirada en la mano sea adecuada para la mayoría de las tareas en el centro de datos», afirma el documento.
En lugar de ello, la empresa cree que tiene sentido fabricar varios robots «modulares avanzados» diseñados para tareas muy específicas. Esas tareas deberían, en última instancia, permitir que el centro de datos se limpie y repare por sí solo.
«Proponemos el concepto de sistemas de automantenimiento», afirma el artículo. «Un sistema de automantenimiento es aquel que puede gestionar y controlar su propia reparación y mantenimiento de hardware. Esto se hace posible mediante robótica y automatización avanzadas. Ofrece la posibilidad de un control minucioso de las reparaciones, no solo reduciendo el tiempo necesario para una reparación, sino también ayudando a gestionar el impacto de los fallos en cascada y los falsos positivos en las reparaciones.
«Una ventaja adicional es que actualmente se realiza un mantenimiento proactivo de muy pocos equipos de los centros de datos; normalmente se accede a ellos solo cuando fallan. Esto se debe a la escala (y, por lo tanto, a los costos) y al problema de las fallas en cascada. Creemos que un diseño robótico avanzado y diestro específicamente para operar en el centro de datos también puede hacer que el mantenimiento proactivo sea factible y, por lo tanto, reducir la cantidad de fallas de hardware».
Microsoft Research ha detallado dos de estos robots de mantenimiento, ambos todavía prototipos.
El primero es un robot de manipulación de transceptores que incluye un brazo manipulador y una pinza que puede agarrar y manipular un solo transceptor «minimizando la interacción accidental con cables físicamente cercanos».
La pinza se puede insertar entre los cables ópticos y luego «separarlos suavemente, sin dejar de sujetar la lengüeta de tiro del transceptor». El robot utiliza un sistema de visión para comprender el complejo entorno «y le permite navegar de forma autónoma a través de un cableado desordenado hasta el puerto de destino para volver a colocar, enchufar o desenchufar el transceptor».
Por otro lado, los humanos pueden provocar pérdidas transitorias de paquetes al tocar cables accidentalmente. «Nos referimos a este fenómeno como fallos en cascada. Los fallos en cascada ocurren cuando el movimiento físico cerca o junto con el hardware crea vibraciones y otros efectos físicos en el hardware ubicado en el mismo lugar, lo que conduce a fallos transitorios (¡o permanentes!) adicionales».
El segundo es un robot de limpieza de transceptores y fibras. Cuando un técnico o el robot de manipulación de transceptores conectan a la unidad un transceptor con un cable de fibra conectado, este robot «desconecta automáticamente el cable del transceptor, inspecciona visualmente los núcleos de los extremos de la fibra y el transceptor y luego limpia todas las piezas necesarias para pasar la inspección, antes de volver a ensamblarlo».
«El dispositivo es complejo y ágil», afirmó Microsoft. La diversidad de transceptores y cables que se encuentra en un proveedor de servicios de nube global a gran escala es un desafío, admitió la empresa, por lo que la unidad utiliza cámaras y modelos de reconocimiento para determinar el tipo y el tamaño del transceptor y el cable.
Una pantalla montada en el robot permite que una persona controle y observe el progreso, así como también vea las imágenes inspeccionadas. El robot de limpieza es modular y se puede integrar con el robot de manipulación del transceptor o usarse como un sistema independiente.
Esta operación, en la que ambos robots trabajan en tándem, actualmente lleva unos pocos minutos, pero se podría optimizar, según Microsoft. «La inspección de los extremos de ocho núcleos ya lleva menos de 30 segundos, lo que supone menos tiempo que el que necesitaría un humano bien entrenado».
La empresa ahora se está «centrando en desarrollar un conjunto de unidades robóticas a pequeña escala que minimicen la variedad de factores de forma de robot necesarios y al mismo tiempo respalden una amplia gama de operaciones, y este conjunto de unidades robóticas incluye unidades de movilidad para operar a mayor escala más allá de un solo rack.»
Muchos de los investigadores mencionados en el artículo, entre ellos Andromachi Chatziefletheriou, Elliott Hogg y Antony Rowstron, también participaron en el diseño de los robots con forma de cangrejo utilizados en el Proyecto Silica, el sistema de almacenamiento de 10.000 años de Microsoft. Esos sistemas podían moverse entre bastidores y también hacia arriba y hacia abajo.
«Los recientes avances en robótica sugieren que la tecnología que lo permitirá está casi al alcance de la mano», afirman los investigadores. «Para hacer realidad esta visión será necesario un enfoque altamente interdisciplinario, en el que los investigadores en robótica y automatización colaboren estrechamente con expertos en redes, sistemas y aprendizaje automático».
Y añaden: «Un desafío crítico en el desarrollo de sistemas autosuficientes radica en avanzar en el estado actual de la tecnología de la visión. Nuestro trabajo tiene como objetivo abordar estos obstáculos mediante el desarrollo de sistemas de percepción avanzados capaces de operar en entornos caracterizados por cableados complejos y oclusiones significativas».
El equipo dividió el progreso de la robótica del centro de datos en cuatro niveles (junto con el Nivel 0, sin robótica). El Nivel 1 utiliza dispositivos automatizados para complementar a los operadores humanos, el Nivel 2 presenta una automatización parcial donde los robots realizan tareas especializadas con supervisión humana.
En el nivel 3 alcanzamos una alta automatización; tareas de extremo a extremo con supervisión humana limitada. Y con el nivel 4, tenemos una automatización total, donde cada operación de reparación del centro de datos es completamente autónoma sin necesidad de supervisión humana.
«Actualmente estamos explorando la robótica que opera entre los niveles 2 y 3», dijeron los investigadores.
«El nivel 3 permitirá en algún momento sistemas autosuficientes, mientras que el nivel 4 permitirá centros de datos totalmente autosuficientes, no diseñados para humanos sino optimizados para alta densidad y eficiencia energética.
«En el nivel 4, los humanos pueden supervisar el sitio del centro de datos, pero sin necesidad de estar físicamente presentes en las salas del centro de datos. Incluso lograr la robótica básica para respaldar los niveles 1 y 2 es un desafío y ese es nuestro enfoque actual. Sin embargo, creemos que una vez que se alcance el nivel 2, llegar a los niveles 3 y 4 será más fácil».
(datacenterdynamics.com)
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