Antrieb für die ferne Zukunft: 5G und maschinelles Lernen am Rande

Edge Computing ist seit einiger Zeit so etwas wie ein Schlagwort, ein allmählicher Netzwerktrend, der keine Anzeichen einer Verlangsamung zeigt. Mehrere aktuelle Entwicklungen – einschließlich der immer weiter verbreiteten Einführung von 5G-Netzwerken – haben dazu beigetragen, Edge Computing in der Roadmap der Unternehmenstechnologie zu festigen und eine ganz neue Galaxie von Anwendungsfällen voranzutreiben.

Von Smart Cities bis Industrie 4.0

Natürlich besteht bei einigen der größten Hersteller und Einzelhändler der Welt großes Interesse an Edge Computing. Von Amazon bis Cisco, von Google bis Intel, über vielleicht Microsoft und NVIDIA gibt es bewährte Produkte auf dem Markt und in vielen Fällen hochfokussierte Produktreihen, die insbesondere auf Edge abzielen. Dies ist an sich schon eine Veränderung im Vergleich zu noch vor ein paar Jahren, als Edge-Bereitstellungen dazu tendierten, Standard-Netzwerkinfrastruktur und -Hardware zu nutzen. Ein aktueller Bericht von ResearchAndMarkets.com schätzt, dass die Einnahmen aus der Edge-Computing-Infrastruktur bis 17.9 2025 Milliarden US-Dollar erreichen werden, wobei eine zusätzliche Milliarde US-Dollar für optische Module und Netzwerke zur Unterstützung eines verbesserten Datentransports hinzukommt.

Edge-Netzwerke werden oft mit einem sehr breiten Anwendungsspektrum in Verbindung gebracht, von Smart Cities über vollautomatisierte Fahrzeuge bis hin zu einer Vielzahl von KI- und ML-Anwendungen, die jeweils eine ganze Nische darstellen. Der Grund für diese Spanne liegt darin, dass Edge-Netzwerke auf zwei Schlüsselaspekte abzielen, die dafür entscheidend sind: niedrige Latenz und Zuverlässigkeit. Durch die Verarbeitung von Daten am Rande des Netzwerks können sofort verwertbare Erkenntnisse gewonnen werden, anstatt durch die traditionellere Kombination aus Netzwerklatenz, Cloud-Verarbeitung, Analyse und schließlich Maßnahmen erheblich verzögert zu werden. Dies ist besonders wichtig für Industrie 4.0-Anwendungen sowie für Smart City und selbstfahrende Autos – verzögerte Reaktionen aufgrund von Latenz könnten in letzteren Fällen geradezu gefährliche Auswirkungen und andererseits erhebliche Kostensteigerungen haben.

Latenz: Feind Nummer eins

Dieser Wettlauf um die Minimierung der Latenzzeit passt sehr gut zur Entwicklung zukünftiger Kommunikationsnetze, insbesondere 5G – obwohl der Wettlauf um die Entwicklung tragfähiger LEO-basierter Satellitenkonnektivität auch zu Konnektivität mit geringer Latenz führen kann. Das Potenzial von 5G-Technologien wie z Strahlformung und massive MIMO-Technologie Es ist wichtig, die praktische Anwendung von Edge-Networking zu ermöglichen.

Das Ergebnis ist eine Flut hochkarätiger Deals und Partnerschaften zur Entwicklung von 5G- und Edge-Cloud-Lösungen für die gesamte Wertschöpfungskette. Ein aktuelles Beispiel ist Google Cloud und Ericsson, die eine Partnerschaft geschlossen haben, um in den Silicon Valley D-15 Labs von Ericsson neue Lösungen zu entwickeln, einschließlich der Pilotierung von Unternehmensanwendungen am Edge in einem Live-Netzwerk mit dem italienischen Telekommunikationsunternehmen TIM. Ziel dieses Projekts ist es, die Funktionen des 5G-Kernnetzes von TIM, cloudbasierter Anwendungen und Google Cloud-Lösungen zu automatisieren und sich nach Angaben der Unternehmen an die Automobil-, Transport- und Fertigungsbranche zu richten.

Der private On-Premise-Mobile-Edge-Computing-Dienst (MEC) von Verizon mit Microsoft Azure richtet sich ebenfalls hauptsächlich an den Transport- und Fertigungssektor und wurde kürzlich ausgeweitet. Das Managed-Services-Angebot folgt auf die Integration des privaten 5G-Angebots von Verizon Anfang des Jahres mit Amazon Web Services (AWS), da Verizon sich fest als Konnektivitäts- und IoT-Framework-Anbieter positioniert und es Unternehmen ermöglicht, ihren bevorzugten Cloud-Anbieter auszuwählen.

Auf dem Weg zu NFV: 5G bietet einen zusätzlichen Mehrwert

Dieses Ringen um die Position ist ein Indikator für die Größe des Marktes – tatsächlich prognostizierte ein Gartner-Forschungsbericht aus dem Jahr 2018, dass der Anteil unternehmensgenerierter Daten, die außerhalb zentraler Rechenzentren oder Clouds verarbeitet werden, von 10 % im Jahr 2018 auf 75 % im Jahr 2025 steigen wird . Wie Gartner im Bericht hervorhebt, wird die 5G-Konnektivität ein wichtiger Faktor für Edge Computing sein, nicht zuletzt aufgrund der Anforderungen von KI und ML am Edge. In 5G SA-Netzwerke integrierte Technologien wie Network Slicing, das es wichtigen Anwendungen ermöglicht, über dedizierte Kapazität zu verfügen, werden sich als entscheidend für den Erfolg von KI/ML im breiteren Industrie-4.0-Kontext erweisen.

Ein weiterer grundlegender Wandel in diesem Edge-Markt könnte die Entwicklung der Network Function Virtualization (NFV) sein, die es Unternehmen ermöglicht, Standardhardware im Handumdrehen zu konfigurieren und neu zu konfigurieren, um spezifische Hardwareanforderungen zu erfüllen. Obwohl branchenweite Standards ein wesentliches Hindernis darstellen, gibt es mehrere Initiativen, die einen Durchbruch und einen breiteren Konsens über solche Cloud-native-Netzwerke erreichen wollen. Insbesondere hat die ETSI NFV Industry Specification Group bereits im November 2020 eine Roadmap definiert, die darlegt, wie containerisierte virtuelle Netzwerkfunktionen (VNFs) in einem NFV-Framework verwaltet werden könnten – und wahrscheinlich auch werden.

Edge: Die Zukunft des Computing vorantreiben

Die Anwendungen, die durch Edge-KI und ML ermöglicht, durch 5G-Konnektivität gefestigt und möglicherweise durch neue NFV-Frameworks unterstützt werden, sind in der Tat überzeugend. Beispielsweise treibt der zunehmende Einsatz von autonomen Transportfahrzeugen (AGVs) und automatisierten mobilen Robotern (AMRs) in Fabriken und Lagern – insbesondere am Ende der Lieferkette – die Verbreitung von Computer Vision und ML in Edge-Einsätzen voran. Die geringe Latenz und die sofortige Verarbeitung der Sensor- und Videodaten sind entscheidend, um sicherzustellen, dass Sicherheitsmargen eingehalten werden, und um betriebliche Optimierungen und Effizienzsteigerungen voranzutreiben.

Obwohl sich 5G SA immer noch in der Einführungsphase befindet – abgesehen von zahlreichen privaten Netzwerken, die den Schritt gewagt haben – bleibt die Tatsache bestehen, dass die großen Branchenakteure stark auf 5G und Edge Computing und Networking als wichtige Markttreiber setzen. Die Möglichkeit für jedes Unternehmen, Transaktionen zu verarbeiten und Daten in der Nähe der tatsächlichen Datenquelle zu speichern, wird schnell zu einem entscheidenden Faktor für den Erfolg von Industrie 4.0 werden und eine Reihe nachgelagerter Vorteile wie vorausschauende Wartung, NFV und Automatisierung in der realen Welt mit sich bringen.