Intelligenz am Rand der Netzwerke

Edge Computing im Fokus

04. August 2021, 07:00 Uhr   |  Ralf Klotzbücher und Ralf Fischinger/jos

Edge Computing im Fokus
© Dätwyler

Für die Machbarkeitsstudie haben Dätwyler und Swisscom eine Produktionsanlage vernetzt und Kabeltrommeln „getrackt“.

Viele Unternehmen investieren derzeit in das Edge Computing. Aus gutem Grund: Das Wachstum des Internets der Dinge und andere Anwendungen wie 5G benötigen eine schnelle, latenzfreie Datenverarbeitung vor Ort.

Eine neue Welle der digitalen Transformation habe mittlerweile jedes Unternehmen erfasst, erklärte Microsoft-Chef Satya Nadella auf der Entwicklerkonferenz des Konzerns im Frühjahr. „Überall beschleunigen sich digitale Initiativen, um Widerstandsfähigkeit aufzubauen und die Transformation voranzutreiben,“ sagte der Manager. Doch nicht nur die Krisenbewältigung, sondern auch eine immer stärkere Vernetzung der weltweiten Produktion sowie zunehmende Datenvolumen, die zu verarbeiten sind, lassen die Anforderungen an Technik und Cloud-Computing steigen.

Das Vernetzen von Menschen, intelligenten Objekten, Maschinen und Fahrzeugen, die Nutzung Service-orientierter Architekturen und die Komposition von Diensten und Daten aus vielerlei Quellen zu neuen Geschäftsmodellen in so gut wie allen Branchen ermöglichen viele neue Anwendungen und Geschäftsmodelle. Die Menge an produzierten Daten und ihre intelligente Auswertung mit Hilfe von KI wird weiter exponentiell wachsen. Dies alles benötigt Rechen-Power mit schneller Verarbeitung und minimalen Latenzzeiten.

Intelligenz am Rande der Netzwerke

Aktuell tragen zentrale Rechenzentren den Großteil der Datenlast. Die Datenquellen sind heute jedoch häufig mobil und vom zentralen Großrechner zu weit entfernt, um eine akzeptable Reaktionszeit zu gewährleisten. Problematisch wird dies insbesondere bei zeitkritischen Anwendungen wie maschinellem Lernen und Predictive Maintenance – zwei grundlegenden Konzepten von Industrie 4.0 mit intelligenten Fertigungsanlagen.

Diese Rechenleistung ist kaum zentralisiert zu bewältigen, selbst wenn man auf skalierbares Cloud-Computing zurückgreift. Zudem agieren viele Maschinen und Geräte mit ihren Sensoren oft in Umgebungen, die keine High-Speed- oder nur eine unzuverlässige Internetverbindung bereitstellen. Folglich würden Ergebnisse oder Reaktionen zu lange dauern. Das Verarbeiten der Daten muss also idealerweise vor Ort, bei den Geräten und Anwendern stattfinden, zum Beispiel in einer Niederlassung.

Das lokale Hosting der Daten an verteilten Standorten vermeidet zudem unnötigen Datenverkehr. Länderspezifische Datenschutz-Regularien lassen sich leichter erfüllen. Damit rückt das so genannte Edge Computing in den Fokus. Durch dessen Einsatz und durch 5G-Netze an den einzelnen Standorten ergeben sich große Chancen, insbesondere beim Einsatz mächtiger Softwareanwendungen mit hohen Anforderungen an Antwortzeiten und Bandbreite.

Dezentrale Datenverarbeitung in Echtzeit

Denn beim Edge-Computing-Konzept erfolgt das Verarbeiten der Daten nicht auf einem entfernten, zentralen Server, sondern verteilt – beziehungsweise dezentral – also am Rand eines Netzwerks. Um die Laufzeit der Daten zu verkürzen, rückt die Datenverarbeitung möglichst nah an den Ort der Datenentstehung und -nutzung heran. Die dadurch erzielten Vorteile für die Anwender, allen voran die niedrigen Latenzen, spielen insbesondere beim Internet der Dinge (IoT), beim autonomen Fahren oder in der vernetzten Industrie 4.0 eine Rolle. Aber auch bei Computerspielen, Finanztransaktionen oder in der Telemedizin kommt es auf geringe Latenzwerte an. Das IoT ist der größte Profiteur des Edge Computings.

Bereits 20 Prozent der Unternehmen nutzt Edge Computing produktiv, so die Analysten von IDC. Weiteres Wachstum ist programmiert. Eine Studie von Dätwyler IT Infra über den Stand der Digitalisierung in der DACH-Region und in China aus 2020 zeigt ähnliche Ergebnisse: 29 Prozent der befragten Unternehmen investieren in Edge Computing. Ein Drittel aller Unternehmen – bei großen Mittelständlern sogar knapp die Hälfte – war bereits dabei, erste Anwendungen zu implementieren.

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2. Zukunftsfähige IT-Infrastruktur

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