Cloud vs. Edge

Erfolgskriterien

Edge Computing, sprich die dezentrale Verarbeitung von Daten am Rande eines Netzwerks, ist derzeit ein heiß diskutiertes Thema. Denn wenn es darum geht, große Datenmengen, wie sie im Internet of Things stetig anfallen, zu verarbeiten, und eine Reaktion in Echtzeit hervorzubringen, kann die Cloud an ihre Grenzen stoßen. Zeichnet sich das Ende der Cloud ab? Ein genauer Blick zeigt: Cloud und Edge Computing ergänzen sich und ermöglichen eine ganzheitliche End-to-End-Lösung für das IIoT.

 (Bild: Cumulocity GmbH)

(Bild: Cumulocity GmbH)

Da mittlerweile ganze Software-basierte Geschäftsprozesse – beispielsweise Projektmanagement, Collaboration, Kommunikation innerhalb eines Teams, Datenanalyse oder Kundenmanagement – zu weiten Teilen in der Cloud stattfinden, ist die innovative Umsetzung neuer Business-Ideen ohne Cloud kaum noch vorstellbar. Das trifft auch auf den Einsatz von IoT-Lösungen zu, essentieller Bausteine für die Digitalisierung im Bereich Industrie und Produktion. Die Cloud bietet eine enorme skalierbare und vergleichsweise kostengünstige Rechenleistung, mit der wichtige Neuerungen rund um das Internet der Dinge wie beispielsweise Machine Learning oder Realtime Data Analytics umsetzbar werden – Prozesse, die auf der Verarbeitung immenser Datenmengen in kürzester Zeit basieren.

Sensordaten: Die Cloud als Bottleneck

Doch gerade im industriellen Anwendungsbereich, dem Industrial Internet of Things (IIoT), wird die riesige Datenflut zur Herausforderung. Um Industrieanlagen vorausschauend warten zu können, werden diese mit Sensoren versehen, die stetiges Feedback über ihren jeweiligen Zustand in die Cloud senden. Dort werden diese Daten hinsichtlich vordefinierter Anomalien – beispielsweise Verschleiß oder Überhitzung – ausgewertet. Das Problem: Die schiere Datenflut, die durch die vielen verschiedenen und zunehmend verteilten Sensoren entsteht, kann nicht mehr mit niedrigen Latenzzeiten verarbeitet werden, da der geografische Weg vom Sensor in die Cloud schlicht zu lang ist. Dies verlangsamt die nötige Reaktionszeit, die bei der Überhitzung von sensiblen Maschinen vorhanden sein muss – hier zählen teilweise Sekunden, um große Schäden zu verhindern. Das Cloud-Modell – für sich genommen – stößt hier also an seine technischen Grenzen. Die Lösung: Edge Computing. Damit sind IT-Kapazitäten am Rande eines Netzwerks gemeint, die Datenzugriffe bündeln und an die Cloud weiterreichen. Anders ausgedrückt: Smarte Devices fungieren als Mittler zwischen Sensor und Cloud, um mit akut verfügbarer Rechenleistung beispielsweise eine schnelle Reaktion auf technische Probleme zu gewährleisten und die Datenübertragung in die Cloud zu verbessern.

 (Bild: Cumulocity GmbH)

(Bild: Cumulocity GmbH)

Das muss Edge Computing leisten

Die dezentrale Datenverarbeitung muss unterschiedlichen Einsatzszenarien gewappnet sein, was zu sehr spezifischen Anforderungen an die jeweiligen Recheneinheiten führt. Während die Bündelung von Sensordaten auch von relativ simplen Geräten erledigt werden kann, sind für zahlreiche andere Anwendungsfälle leistungsfähige Server nötig. Generell lässt sich von drei unterschiedlichen Arten sprechen:

• Thick Edge Devices sind leistungsfähige On-Site-Server. Sie sind in erster Linie dafür verantwortlich, zeitkritische Aufgaben von Cloud-Anwendungen – beispielsweise Realtime Analytics von extrem großen Sensordatenaufkommen und deren autonome Verarbeitung – zu übernehmen, um schnell auf potenziell kritische Situationen reagieren zu können.
• Thin Edge Devices sind im Vergleich zu Thick Edge Devices weniger leistungsstark und verfügen ebenso über weniger Speicherkapazität. Sie sind in der Regel das IoT-Gateway für die in einem größeren Maschinenpark verwendeten Sensoren. Thin Edge Devices haben die Aufgabe, einfache Echtzeit-Analysen durchzuführen, um Sensordaten nach vordefinierten Kriterien zu filtern. So wird die Verbindung zur Cloud nicht übermäßig belastet.
• Embedded Thin Edge Devices stellen eine Variante der Thin Edge Devices dar, die unter anderem an komplexeren Werkzeugmaschinen und Industrierobotern installiert wird. Sie erfüllen eine ähnliche Aufgabe wie die Thin Edge Devices, erlauben aber die schnelle Verarbeitung relevanter Daten – zum Beispiel Alarmsignale wegen Überhitzung.

Um die vielen Vorteile, die Edge Computing bietet, bestmöglich nutzen zu können, sollte die eingesetzte IoT-Plattform es unterstützen. IoT-Geräte können dann in eine End-to-End-Lösung auf einer IoT-Plattform wie Cumulocity IoT zusammengeführt und über das integrierte Devicemanagement koordiniert werden.

Autor: Bernd Gross,
SVP & Cloud Business Unit,
Software AG, und CEO Cumulocity,
www.softwareag.com/IoT

Das könnte Sie auch interessieren

Die Cybersicherheitsexperten von Kaspersky Lab haben anlässlich der Studie ‚Good Practices for Security of Internet of Things in the context of Smart Manufacturing‘ Empfehlungen vorgelegt, um die Notwendigkeit robuster IoT-Sicherheitsstandards zu untermauern und entsprechende Maßnahmen zu unterstützen. Der von der Agentur der Europäischen Union für Netz- und Informationssicherheit (ENISA) entwickelte und im November 2018 veröffentlichte Bericht zielt darauf ab, die IoT-Sicherheit im Kontext von Industrie 4.0 und Smart Manufacturing zu stärken.

Anzeige

Die Studie ‚Understanding the Contemporary Use of Vulnerability Disclosure in Consumer Internet of Things Product Companies‘ des IoTSF zeigt, dass die Hersteller von miteinander verbundenen Produkten eine schlechte Sicherheitspraxis haben. Von den 331 untersuchten Konsumgüterunternehmen, die im August 2018 durchgeführt wurden, stellten nur 32 eine Form der Offenlegung von Online-Schwachstellen für Sicherheitsforscher zur Verfügung. Nur drei dieser Unternehmen arbeiteten mit einer harten Frist von 90 Tagen für die Behebung gemeldeter Probleme.

Auf der Integrated Systems Europe (ISE) 2019 präsentiert Sharp sein erstes Windows Collaboration Display (WCD), das in Kooperation mit Microsoft entstanden ist. Das Gerät steht für eine neue Generation interaktiver Displays, die insbesondere die Teamarbeit und einen intensiveren Austausch von Informationen im Unternehmen fördern.

Congatec präsentierte auf der Aeromart Toulouse 2018 seine neuen modularen Luftfahrt-Computing-Plattformen für vernetzte Flugzeuge, Passagier-Infotainment und Augmented-Reality-Applikationen. Die neuen COM Express Type 7 Server-on-Module wurden für konvergente Edge-Server in Flugzeugen entwickelt und sind ideal für Content-Delivery an Seatback-Displays und Mobilgeräte der Fluggäste, für Predictive Maintenance und andere Big-Data-Applikationen sowie Videoüberwachung und cloudbasierte Flugschreiber.

Die Software AG gab bekannt, dass sich die Nordex-Gruppe für Cumulocity IoT entschieden hat. Das Unternehmen mit Sitz in Hamburg nutzt zur Verwaltung umweltfreundlicher Windparks Sensordaten.

Zum 6. November 2018 wurde das Systemhaus Bressner von Hersteller One Stop Systems (OSS) übernommen. Auch nach der Übernahme bleibt Bressner ein eigenständiges Unternehmen.

Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige