25 Jan 2017

Edge Computing: Digitalisierung bis an die Grenzen

Edge Computing beschreibt eine Datenverarbeitung am Rand des IT-Netzwerks

Während inzwischen alle Welt von den Vorzügen des Cloud Computing spricht, macht sich mit Edge oder Fog Computing mittlerweile ein neuer Trend auf, die IT-Landschaft grundlegend zu verändern. Im Gegensatz zur viel zitierten Datenwolke erfolgt die Datenverarbeitung gemäß der Definition des Fog Computing dezentral am Ort des Geschehens. Der Begriff „Fog“, auf Deutsch Nebel, stellt bewusst die Verwandtschaft zur „Cloud“ heraus, nur in unmittelbarer Nähe. Edge Computing meint im Prinzip das Gleiche; der Begriff beschreibt eine Datenverarbeitung am Rand des IT-Netzwerks. Insbesondere in Industrie 4.0 Szenarien verschieben sich die Grenzen der IT, die bisher eher im Office oder Serverraum lagen, zusehends in produktionsnahe Bereiche. Lokal und dezentral am Entstehungsort der Daten also, nicht in klimatisierten Datenzentren.

Dezentrale Datenverarbeitung am Netzwerkrand

Die Vorteile dieser dezentralen Datenverarbeitung liegen auf der Hand: Vor allem durch Industrie 4.0 und Internet der Dinge, also durch die Vernetzung von immer mehr Endgeräten, Steuerungsanlagen und Maschinen, entstehen immer größere Datenberge, die nur mit enorm schnellen und dementsprechend teuren Datenverbindungen reibungslos übertragen werden können. Fog Computing bietet demgegenüber die Möglichkeit, die grundlegende Datenverarbeitung dezentral vor Ort durchzuführen und nur noch die Ergebnisse dieser Berechnungen an zentrale Cloud-Provider weiterzuleiten. In der Folge sinkt die Menge der zu übertragenden Daten teils erheblich. Die verringerte Datenmenge sorgt zudem für eine kleinere Angriffsfläche und kann zum Beispiel bei industriellen Steuerungsanlagen zu einer wesentlich geringeren Latenz führen, weil die Datenübertragung lediglich mit lokalen Rechenkapazitäten in der Nähe erfolgt und so das eigene Netzwerk nicht verlässt. Zusätzlich können auch Compliance-Gründe für Edge Computing sprechen, weil der lokale Speicherort der Rohdaten Vorteile bei Datensicherheit und Datenschutz verspricht.

Geeignete Geräte für Edge Computing Anwendungen

Kleine flexible Recheneinheiten sind für Edge Computing gefordert, die im rauem Umfeld zuverlässig arbeiten, unterschiedliche Protokolle sprechen und darüber hinaus Daten verarbeiten können.

In der traditionellen Produktionswelt konzentrierte sich Datenverarbeitung eher auf autarke Anwendung einzelner Maschinen oder Anlagen. Die Digitale Transformation in Industrieunternehmen zielt jedoch auf eine allumfassenden Vernetzung prinzipiell aller „Dinge“ ab – Industrial Internet of Things, kurz IIoT heißt das Zauberwort. Einfache IoT Gateways stellen in der Regel nur die Kommunikation mit Cloud Providern ohne Speicherung oder Analyse der Daten sicher. Traditionelle Industrie-PCs sind für solche Anwendungen in vielen Fällen wiederum überdimensioniert, in Bezug auf Leistung, Größe als auch Kosten. Kleine flexible Recheneinheiten sind also gefordert, die im rauem Umfeld zuverlässig arbeiten, unterschiedliche Protokolle sprechen und darüber hinaus Daten verarbeiten können. Auf der MICA beispielsweise können Datenbank-Programme und Protokolle wie Apps installiert und miteinander verknüpft werden. Dadurch lassen sich schnell und flexibel Daten vor Ort auslesen und verarbeiten. Da das Gerät für die Schutzart IP67 ausgelegt ist, ist der Schritt vom Prototyping zum langfristigen Einsatz an Maschinen problemlos.

 

Das Beste aus beiden Welten

Synergieeffekte ergeben sich schließlich durch die hohe Skalierbarkeit und Verfügbarkeit der Cloud, die einerseits bei Kapazitätsengpässen der lokalen IT-Ressourcen und andererseits als Fallback-Lösung zum Einsatz kommen kann. Zudem bietet sie einen zentralen Speicherort, an dem die Ergebnisse der zuvor an unterschiedlichen lokalen Standorten verarbeiteten Rohdaten gesammelt zur Verfügung gestellt werden können.

Zusätzlich bieten Cloud-Provider weiterverarbeitende Dienste wie Machine Learning oder Big Data Analytics an, die dezentral nur schwer abzubilden sind und über zentralen Cloud-Speicher Zugang zu den gesammelten Daten erhalten. Für solche Anwendungen bietet das MICA.network entsprechende Lösungen für die MICA an. Damit wird die Brücke geschlagen zwischen Fog bzw. Edge Computing und der Cloud.

Datenverarbeitung in der Wolke oder im Nebel – vor dieser Frage dürften zukünftig immer mehr IT-Entscheider stehen. Langfristig wird dabei kaum mehr ein Weg an einer Kombination aus beidem vorbeiführen.

 

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