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Edge Computing: IT-Infrastruktur für das Internet der Dinge

Bis 2020 wird es weltweit mehr als 20 Milliarden vernetzte Geräte geben. In Rechenzentren sucht man nach Lösungen, um der steigenden Nachfrage nach Konnektivität und neuen Standorten gerecht zu werden.

Der rasante Anstieg der Zahl an mit dem Internet verbundenen Geräten setzt die IT-Branche heute unter Druck. In naher Zukunft soll es eine dezentrale Infrastruktur bereitstellen, damit diese Geräte vernetzt und ihre Daten übertragen, gespeichert und verarbeitet werden können. Mit Geräten meinen wir dabei zum Beispiel tragbare Geräte (so genannte Wearables), Fahrzeuge, mit dem Internet verbundene Geräte und Maschinen in industriellen Anwendungen sowie alles, was mit der intelligenten Stadt oder „Smart City“ zu tun hat.

Diese dezentrale Infrastruktur erfordert Edge-Computing-Knoten, also Einrichtungen, die sich in der Nähe des Ortes befinden, an dem die Daten erzeugt werden, damit sie in Echtzeit verarbeitet werden können und es nicht zu Verzögerungen aufgrund von Latenzzeiten kommt. Diese Knoten oder Erweiterungen von Rechenzentren in Grossstädten werden sich in abgelegeneren Gebieten befinden, zum Beispiel in kleinen Ballungszentren oder ländlichen Gebieten.

Dadurch sollen die Konnektivität verbessert (Verringerung der Latenzzeit) und die Computerressourcen optimiert werden (Erhöhung der Rechen- und Speicherkapazität).

Wer braucht einen Edge-Knoten? Wie sehen diese Knoten aus?

Typische Kandidaten für solche Edge-Installationen sind unter anderem grosse Unternehmen, die Anwendungen mit enormen Datenmengen nutzen (zum Beispiel in der Industrierobotik), oder Behörden, die das „Smart City“-Modell umsetzen. Neben dem Internet der Dinge gehören auch der zukünftige Ausbau von 5G-Netzen und die Verbreitung von Inhalten mit hohem Bandbreitenbedarf zu den Bereichen, denen diese neuen Infrastrukturen zugutekommen werden.

Ein Edge-Knoten kann eine Infrastruktur ähnlich wie ein Rechenzentrum nutzen, allerdings in kleinerem Umfang. Es kann sich um ein Rechenzentrum in einem Container handeln oder um eine kleine Installation neben einem Umspannwerk oder einem Telekommunikationsturm.

Von der kompakten Grösse sollte man sich jedoch nicht täuschen lassen: Die Knoten sind genauso wichtig wie jedes Rechenzentrum und müssen daher über Konfigurationen verfügen, die Sicherheit und Stabilität bieten.

 

Der Einsatz von Edge Computing in der Praxis

Microsoft-CEO Satya Nadella unterstrich, wie wichtig Edge Computing ist, als er es im vergangenen Jahr zu einem zentralen Thema seines Vortrags auf der Microsoft Build-Entwicklerkonferenz machte. In seiner Vision wird sich die Informationsverarbeitung von Cloud-Umgebungen und grossen Rechenzentren hin zu einem Netzwerk der Geräte selbst verschieben.

Angetrieben wird diese Entwicklung dadurch, dass immer mehr Daten in Echtzeit verarbeitet werden müssen. Bei der Kommunikation zwischen den Geräten und den Rechenzentren, in denen ihre Daten verarbeitet werden, darf es keinerlei Verzögerung geben.

Dazu ein paar Beispiele…

Autonome Fahrzeuge sind ein klares Beispiel dafür, dass Konnektivität eine minimale Latenzzeit haben muss, da die Entscheidungen des Fahrzeugs lebenswichtige Folgen haben können. Ein weiteres Beispiel sind Fabriken, die mit Robotern oder Maschinen arbeiten, deren Ausfälle extrem kostspielig sein können, wenn sie nicht rechtzeitig erkannt und behoben werden. Auch Geräte im aufkommenden Bereich der erweiterten Realität (AR) sowie der Fracht- und Logistikbereich werden Edge-Computing-Infrastrukturen nutzen.

Echtzeit muss sein

Neben der Konnektivität muss auch die Echtzeit-Datenverarbeitung verbessert werden. In dem riesigen Datengewirr, das die Geräte erzeugen werden, müssen Programme in der Lage sein, Informationen auszuwerten und zu entscheiden, welche Daten für die Systeme wertvoll sind und welche Daten ignoriert oder verworfen werden können.