Cloud computing per l’energy trading: vantaggi e benefici

Perché migrare a un’architettura informatica full cloud è oggi una scelta obbligata per una energy company

Cloud computing applicato al mondo del trading di energia. Perché? E con quali benefici? Scopriamolo! 

Ma prima – cosa è il cloud computing?

Un meme reperibile online recita pressappoco: “There is no cloud, there’s just someone else computer”.

Un’altra vignetta vede una discussione tra due soggetti. Uno indica il cielo nuvoloso e dice “Scusa ma di cosa è fatto il cloud?” e la risposta dell’altro amico, serio, è: “ direi prevalentemente Linux server”.

Dietro la battuta c’è una buona parte di verità. Se il termine “cloud” può far pensare a qualcosa di estemporaneo o provvisorio, in realtà si tratta di un’architettura che, a monte, prevede comunque server farm e data center di imponenti dimensioni. 

Vediamo più da vicino di cosa si tratta e quali possono essere i vantaggi operativi di queste soluzioni. 

Il termine Cloud Computing indica una tipologia di servizi che permettono l’allocazione on-demand (tipicamente dietro il pagamento di un corrispettivo, a consumo o su abbonamento), di spazio di archiviazione (data storage) o di potenza computazionale (CPU, GPU). 

L’accesso a tali servizi avviene tramite servizi di rete (rete Internet), pertanto il cliente non ha necessità di conoscere o di intervenire su alcun aspetto legato alla gestione fisica degli asset coinvolti nel processo. 

I servizi cloud prevedono una gestione passiva da parte dell’utente. 

La società erogante il servizio si occupa della gestione fisica delle macchine (installazione, configurazione, backup, alimentazione, sicurezza).

La gestione operativa è gestita normalmente tramite algoritmi di bilanciamento di carico, priorità, chiamate, spazio di stoccaggio, ridondanza, accessi, etc. 

Esistono molteplici modelli di servizio, da quelli pronti all’uso e pensati per l’utente finale ad altri che necessitano di configurazioni, anche complesse, eseguite da profili specialistici.

Caratteristiche essenziali

Il NIST –  – National Institute of Standards and Technology, ha individuato cinque caratteristiche essenziali affinché un servizio di Cloud Computing sia definito tale. 

Sono state elencate nel documento “Definition of Cloud Computing” e ne viene fornito qui un riassunto: 

  • On-demand self-care: l’utente può, in autonomia, gestire la quota di capacità di archiviazione, potenza di calcolo, tempo di uptime, senza bisogno di interagire fisicamente con il fornitore di servizi. 
  • Broad Network: tutte le funzionalità dei servizi sono disponibili in rete attraverso protocolli standard, che ne consentono e anzi favoriscono l’utilizzo tramite client tra loro eterogenei e non definiti in via preventiva.
  • Pooling: le risorse del provider sono gestite in comune attraverso un modello multi-tenant e assegnate dinamicamente.
  • Scalability: le risorse possono essere rilasciate o fornite in modo elastico, automatico, rapido, per scalare dinamicamente in base alla domanda. Verso il cliente, le risorse disponibili appaiono tipicamente come un orizzonte illimitato, dipendente solo dalla capacità di spesa. 
  • Measurability: il provisioning delle risorse è basato su una misurazione di dati adeguate al tipo di servizio fornito, comprensibile dal cliente e misurabile in modo lineare (ad esempio spazio di archiviazione, CPU\GPU fornite, larghezza di banda, numero di utenti, numero di accessi, numero di backup e loro frequenza, etc.).

I principali Cloud Provider

I principali erogatori di servizi Cloud sono ad oggi, espressi in ordine di rilevanza secondo Gartner:

  • Amazon (Amazon Web Services), detiene circa il 30% del mercato.
  • Microsoft (Microsoft Azure) con il 20% di market share. 
  • Google (Google Cloud) al 10% di quota di mercato.

E le restanti, tutte attestate attorno al 5% di market share procapite: 

  • Alibaba (Alibaba Cloud).
  • Oracle (Oracle Cloud Infrastructure).
  • IBM (IBM Cloud).
  • Tencent (Tencent Cloud).

La scelta del provider può variare dalla disponibilità economica, dalle integrazioni necessarie, ma spesso anche dall’esperienza pregressa maturata dal team che si dovrà occupare poi delle attività di rilascio e manutenzione degli applicativi in cloud.

È indubbio in tal senso come sia più semplice trovare expertise su servizi definibili come standard di mercato rispetto ad altri di nicchia. 

Tipologie di servizi Cloud

I servizi di Cloud Computing vengono spesso suddivisi ulteriormente in base al modello di servizio prevalentemente fornito.

Queste declinazioni vengono illustrate in una gerarchia piramidale ad astrazione crescente, fino a sposare il paradigma XaaS (“Anything as a service”, alla base delle architetture orientate ai servizi, SOA).

FaaS – Function as a service: consente l’esecuzione di applicativi secondo una logica funzionale (basata su eventi e funzioni), senza che l’utente debba gestire direttamente la logica architetturale sottostante (es. gestione del server). 

Esempi di FaaS sono AWS Lambda, Microsoft Azure Functions, Nimbella. 

IaaS – Infrastructure as a service: fornisce i blocchi fondamentali sui quali costruire infrastrutture cloud, quali macchine virtuali e API di alto livello per la gestione di backup, sicurezza, potenza computazionale, bilanciamento del traffico.

Esempi di servizi IaaS sono AWS e Microsoft Azure.

Paas – Platform as a service: fornisce servizi per il rilascio di applicazioni scalabili, attraverso un framework che semplifica o bypassa il setup dei singoli elementi quali database, server, network e spazi di archiviazione. 

Esempi di servizi PaaS sono Heroku, AWS Elastic, OpenShift.  

SaaS – Software as a service: il modello SaaS prevede l’erogazione di applicativi web based direttamente tramite client (browser). In questo caso il servizio erogato coincide con l’applicativo utilizzato dal cliente, che non si cura di alcun dettaglio relativo all’architettura dello stesso e si limita, possiamo dire, al suo utilizzo.

Esempi di servizi SaaS sono Salesforce, Google Drive, Microsoft 365 Cloud.

Cloud computing per l’industria dell’energia

L’industria energetica è evoluta nel tempo, divenendo una realtà prettamente dipendente da asset fisici (procurement, produzione, distribuzione, gestione della rete) a un’industria basata su grandi moli di dati, servizi in real-time e una complessità strutturale che richiede forzosamente il ricorso a sistemi informatici dotati di notevoli capacità computazionali, rapidità e stabilità di connessione. 

Queste assunzioni sono tanto più vere e ancora più fondanti per società che operano nei mercati dell’energia in veste di trader, in particolare per attività di trading proprietario (prop trading). In tale settore un lag di pochi millisecondi può impattare pesantemente il PnL (profitto o perdita) di un’operazione o addirittura pregiudicarne la corretta esecuzione sul mercato. 

Sebbene nell’immaginario collettivo le aziende di energia siano viste come colossi dediti prevalentemente alla stampa di bollette (magari cartacee), ci troviamo in realtà ad operare in un contesto technology-driven, con esigenze comparabili a quelle delle principali società tecnologiche.

Contesto di mercato

Nel settore dell’energia i dati sono tipicamente conservati in molti sistemi e database on-premise scollegati tra loro (es. dati di mercato, dati meteo, dati di consumo, portafogli di trading, etc.). 

Il primo step consiste nel riunire tutti questi dati per consentire una visione univoca e globale, poter applicare rapidamente algoritmi predittivi, poter generare automazioni, poter rendere il flusso decisionale lineare e auditabile. 

Gli attuali ambienti IT, basati su silos e su architetture “bare metal”, ossia con server in presenza, fisicamente gestiti dalla società energetica, spesso con competenze ed expertise limitate, non sono più bastanti.

D’altra parte, la marginalità del settore non consente investimenti upfront per rifondazioni da zero.

Il Cloud Computing aiuta a smantellare queste barriere, fornendo una connettività continua e istantanea e una potenza di calcolo scalabile e a costi inferiori. Inoltre, abilita le aziende a utilizzare i dati in modi fondamentalmente nuovi.

Evidenze quantitative

I dati permettono di evidenziare la rilevanza storica della migrazione da soluzioni on-premise a soluzione cloud based.
Risulta infatti che, su un campione di aziende esaminate: 

  • L’82% delle aziende energetiche non si definisce “pronta a competere su un mercato fortemente digitalizzato”.
  • Il 95% delle aziende si sono dette soddisfatte dei servizi cloud sottoscritti.
  • L’85% non rivaluterebbe la scelta fatta in materia di Cloud Computing neanche potendo.
  • Il 50% dei rispondenti ritiene che la sicurezza sia un driver fondamentale per la scelta di soluzioni cloud based.

Inoltre, a livello globale: 

  • Nel 2022 circa un terzo dei budget di grandi società di servizi sarà destinato all’acquisto di servizi cloud.
  • Si stima che circa il 50% degli applicativi sarà cloud based entro fine 2022. Questa percentuale sale al 95% traguardando il 2025.

Siamo quindi nel momento storico adatto per:

  • Comprendere criticità e benefici del Cloud Computing.
  • Comprendere quali siano i casi d’uso di soluzioni cloud adatti alla nostra azienda. 
  • Delineare una timeline di migrazione da servizi on-premise a servizi basati su soluzioni cloud.
  • Definire investimenti e allocare il budget per attuare la strategia cloud in azienda.

I quattro paradigmi delle soluzioni cloud

Possiamo individuare quattro paradigmi che guidano le aziende nell’individuare la miglior strategia di Cloud Computing per il loro business:

Infrastruttura: riguarda il passaggio da un modello on-premise a un modello cloud per quanto riguarda il layer infrastrutturale base, quindi server e network. 

Sistemi aziendali di base: allocare i processi e i sistemi aziendali principali, come la gestione delle prestazioni degli asset, su applicazioni e piattaforme offerte nativamente nel cloud.

Servizi di business: inerente l’allocazione dei processi aziendali, come ERP o CRM, verso versioni offerte in modo nativo sulla piattaforma cloud.

Value proposition: generare nuove soluzioni aziendali sfruttando l’offerta di servizi cloud, ad esempio la disponibilità di un servizio, la rapidità di gestione di interventi di manutenzione, l’incidenza di attacchi informatici o disservizi business critical.

I benefici dell’adozione di soluzioni cloud-based

I benefici derivanti dall’adozione di soluzioni cloud sono molteplici e pervasivi. Non tutti quindi sono puntualmente misurabili dal punto di vista economico e finanziario.
Possiamo però identificare gli stream principali:

Riduzione dei costi e miglioramento del cash-flow: sì, in quando i servizi cloud-based hanno una formula di pagamento tipicamente “pay-as-needed”, dove puntualmente si paga solo per l’allocazione effettiva dei servizi richiesti (metriche principali possono essere il numero di utenti, di accessi, lo spazio di archiviazione, il tempo di utilizzo, etc.). 

Si tratta, quindi, di costi operativi che si riflettono immediatamente in una disponibilità di servizi. Viene meno la quota relativa a investimenti upfront onerosi e macchinari (es. server) da ammortizzare nel tempo. 

Scalabilità e dimensioni di scala: immediato il punto successivo relativo alla scalabilità e anche alle dimensioni dello stesso. Con un’infrastruttura locale, devo ragionare per cluster di consumo rigidi e tendenzialmente inflessibili: se ho saturato lo spazio di archiviazione di un solo megabyte devo potenzialmente acquistare una nuova unità di stoccaggio da decine di terabyte. 

Qualora questo bisogno fosse solo temporaneo, dovrei comunque sostenere un costo notevole a fronte di una cessata esigenza. Grazie a un modello a servizio, invece, posso allocare, anche solo temporaneamente, l’esigenza emergente (magari per far fronte a un picco avvenuto durante l’anno), senza gravare sull’attività di operations e sul budget.

Performance e qualità: i dispositivi fisici, tanto più in ambito informatico, sono destinati ad una rapida obsolescenza. Questo implica, quindi, la gestione del flusso fisico degli asset e il loro deperimento (che spesso comporta anche falle in materia di sicurezza). 

Grazie a soluzioni a servizio, invece, posso contare su dispositivi e asset allo stato dell’arte, manutenuti da esperti del massimo livello (come dimostrano le società leader del settore), che non fanno gravare sul cliente finale indisponibilità, obsolescenza, manutenzione. 

Reporting e analisi: tutti i dati sono ora disponibili in un unico repository centralizzato e con accessi condivisi e coordinabili. Non occorre più quindi gestire onerosi merge e rielaborazioni per ottenere un dataset di partenza. 

Sostenibilità ambientale e energetica: i server on-premise necessitano di onerosi costi di alimentazione, mantenimento, continuità, raffreddamento e condizionamento, e infine smaltimento. Questo impatta non solo sul conto economico, ma anche sul bilancio di sostenibilità dell’azienda. Grazie ai piani dei principali provider cloud, tipicamente alimentati da energie rinnovabili e in grado di generare immense economie di scala, l’impatto ambientale delle soluzioni cloud è davvero molto ridotto. 

Cloud Computing for energy: possibili casi d’uso

Delineati i confini e le opportunità derivanti dalle soluzioni cloud, siamo in grado ora di individuare alcuni possibili casi d’uso per una energy company.

Integrazione di nuove applicazioni: una realtà di trading energetico necessita di integrare un nuovo servizio per supportare l’analisi dei dati del trading desk. 

Realizzare questa integrazione con una soluzione on-premise potrebbe essere critico (accesso ai dati, gestione dello storage, configurazione degli accessi al servizio, manutenzione dello stesso). 

Grazie invece all’utilizzo della tecnologia cloud sarà possibile integrare agilmente il nuovo servizio, fornire accesso ai dati aziendali in modo sicuro e auditabile (ad esempio tramite connessioni API), e controllare i singoli accessi e tipologia di utilizzo. 

Sarà anche possibile tracciare l’effettivo impiego del servizio e quindi eventualmente valutarne la bontà e il ritorno sull’investimento. 

Aggiornamento di modelli e simulazioni: il reparto di risk management di una società di trading deve generare un gran numero di scenari per poter calcolare perdite e profitti attesi e coefficienti di rischio derivanti dall’esposizione dell’azienda sulle singole commodity. 

Questa simulazione va fatta, oltretutto, a livello aziendale, quindi occorre aggregare (e nettare di eventuali hedge impliciti e posizioni in offset) tutti i singoli book del trading desk.
Ottenuto il dataset, occorre anche una grande capacità computazionale per generare gli scenari e poterne estrapolare informazioni utili per la reportistica periodica.
A valle di questo, i parametri sui modelli di rischio vengono aggiornati in base alle nuove evidenze statistiche ottenute. 

Lavorando con asset fisici in azienda questo significherebbe dotarsi di macchine estremamente potenti e costose, nonché di complessa manutenzione. 

Grazie ai servizi cloud è possibile acquistare potenza di calcolo, spazio di stoccaggio, e intervenire sul dato a livello centralizzato, per eseguire le lavorazioni necessarie, con un risparmio in termini di tempo e denaro ragguardevole e utilizzando tecnologie allo stato dell’arte. 

Cybersecurity: un trading desk vuole essere certo che le posizioni dei book aziendali siano al sicuro da occhi indiscreti. Purtroppo si rendono conto che l’attuale soluzione, on-premise, è di difficile gestione: diverse persone hanno accesso fisico alla server room, valutare le competenze del personale sulla materia è complesso, e un susseguirsi di eventi pregressi rendono anche difficile comprendere chi realmente sia in possesso di credenziali, come le gestisca, e la presenza di eventuali backdoor. 

L’azienda decide di migrare verso una soluzione di data storage in cloud per beneficiare dell’expertise di aziende al top di mercato e avere anche una possibilità di rivalsa legale in caso di data breach. 

Controllo dei dati di mercato: tenere sotto controllo l’andamento del mercato è un’operazione delicata che richiede sistemi responsivi in grado di aggiornarsi in maniera semplice e intuitiva. 

Il trading desk vuole avere controllo dei dati di mercato in modo intuitivo, potendoli integrare con altri dati a disposizione e generare insight di valore in modo immediato. 

In ultimo vuole condividere anche tali evidenze con il team, senza il tedio di manipolare dati grezzi, rischiando di fare errori.
In questo caso decide quindi di utilizzare Artesian, la soluzione sviluppata da Ark semplificare e rendere più efficienti i processi di data engineering. Il tutto in un funnel interamente cloud based e che consente di focalizzarsi sull’analisi del dato invece che sulla sua gestione e ottimizzazione (qui il tutorial passo-passo).

Cloud Computing: da dove partire?

A questo punto non resta che partire: contattaci per scoprire le soluzioni Ark in materia di Cloud Computing e interagire con il nostro team di esperti. 

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