De verre toekomst mogelijk maken: 5G en machine learning aan de rand

Edge computing is al enige tijd een modewoord, een geleidelijke netwerktrend die geen tekenen van vertraging vertoont. Verschillende recente ontwikkelingen, waaronder de steeds wijdverbreide inzet van 5G-netwerken, zijn samengekomen om edge computing te verankeren in de roadmap voor bedrijfstechnologie en om een ​​heel nieuw scala aan use-cases te stimuleren.

Van slimme steden tot Industrie 4.0

Natuurlijk is er aanzienlijke belangstelling voor edge computing van enkele van de grootste fabrikanten en retailers ter wereld. Van Amazon tot Cisco, Google tot Intel, via misschien Microsoft en NVIDIA, er zijn bewezen producten op de markt en in veel gevallen zeer gerichte productreeksen die zich met name richten op edge. Dit is op zichzelf al een verschuiving ten opzichte van slechts een paar jaar geleden, toen Edge-implementaties de neiging hadden om standaard netwerkinfrastructuur en hardware te gebruiken. Een recent rapport van ResearchAndMarkets.com schat dat de inkomsten uit edge computing-infrastructuur in 17.9 $ 2025 miljard zullen bedragen, met nog eens $ 1 miljard aan optische modules en netwerken om verbeterd datatransport te ondersteunen.

Edge-netwerken worden vaak geassocieerd met een zeer breed scala aan toepassingen, van slimme steden, volledig geautomatiseerde voertuigen en een verscheidenheid aan AI- en ML-toepassingen, elk op zichzelf een hele niche. De reden voor dit bereik is dat Edge-netwerken zich richten op twee belangrijke aspecten die hiervoor essentieel zijn, namelijk lage latentie en betrouwbaarheid. Door gegevens aan de rand van het netwerk te verwerken, kunnen direct bruikbare inzichten worden verkregen, in plaats van aanzienlijk te worden vertraagd door de meer traditionele combinatie van netwerklatentie, cloudverwerking, analyse en uiteindelijk actie. Dit is met name belangrijk voor Industrie 4.0-toepassingen, maar ook voor slimme steden en zelfrijdende auto's. Vertraagde reacties als gevolg van latentie kunnen in de laatste gevallen ronduit gevaarlijke gevolgen hebben, en in de andere gevallen aanzienlijke kostenstijgingen.

Latentie: vijand nummer één

Die race om latentie te minimaliseren past heel goed bij de ontwikkeling van toekomstige communicatienetwerken, met name 5G - hoewel de race om levensvatbare op LEO gebaseerde satellietconnectiviteit te ontwikkelen ook kan resulteren in connectiviteit met lage latentie. Het potentieel van 5G-technologieën zoals bundelvorming en enorme MIMO-technologie om praktische toepassing van edge-netwerken mogelijk te maken, is belangrijk.

Het resultaat is een golf van deals en partnerschappen op hoog niveau om 5G- en edge-cloudoplossingen voor de hele waardeketen te ontwikkelen. Een recent voorbeeld zijn Google Cloud en Ericsson, die samen nieuwe oplossingen hebben ontwikkeld in Ericsson's Silicon Valley D-15 Labs, waaronder het testen van bedrijfsapplicaties aan de edge op een live netwerk met de Italiaanse telco TIM. Dat project heeft tot doel de functies van het 5G-kernnetwerk van TIM, cloudgebaseerde applicaties en Google Cloud-oplossingen te automatiseren, gericht op de automobiel-, transport- en productiesectoren, aldus de bedrijven.

Verizon's private on-premise mobile edge compute (MEC)-service met Microsoft Azure is ook in de eerste plaats gericht op de transport- en productiesectoren en is onlangs uitgebreid. Het aanbod van beheerde services volgt op de integratie van Verizon's private 5G-aanbod eerder dit jaar met Amazon Web Services (AWS), aangezien Verizon zichzelf stevig positioneert als provider van connectiviteit en IoT-frameworks, waardoor bedrijven hun favoriete cloudprovider kunnen selecteren.

Op weg naar NFV: 5G voegt meerwaarde toe

Dit gedrang om positie is een indicator van de omvang van de markt. Een onderzoeksrapport van Gartner uit 2018 voorspelde inderdaad dat het aandeel van door de onderneming gegenereerde gegevens die buiten gecentraliseerde datacenters of clouds worden verwerkt, zal stijgen van 10% in 2018 tot 75% in 2025 Zoals Gartner in het rapport benadrukt, wordt 5G-connectiviteit een belangrijke factor voor edge computing, niet in de laatste plaats vanwege de vereisten van AI en ML aan de edge. Technologieën die in 5G SA-netwerken zijn ingebouwd, zoals network slicing, waardoor vitale applicaties speciale capaciteit krijgen, zullen essentieel blijken te zijn voor het succes van AI/ML in een bredere Industry 4.0-context.

Een andere fundamentele verschuiving in deze edge-markt zou wel eens de ontwikkeling van Network Function Virtualization (NFV) kunnen zijn, waarmee ondernemingen standaardhardware on-the-fly kunnen configureren en herconfigureren om aan specifieke hardwarevereisten te voldoen. Hoewel industriebrede standaarden een belangrijk struikelblok vormen, zijn er verschillende initiatieven die proberen door te breken en een bredere consensus te bereiken rond dergelijke cloud-native netwerken. Met name de ETSI NFV-industriespecificatiegroep definieerde in november 2020 een stappenplan waarin wordt uiteengezet hoe gecontaineriseerde virtuele netwerkfuncties (VNF's) kunnen - en waarschijnlijk zullen - worden beheerd in een NFV-framework.

Edge: de toekomst van computers mogelijk maken

De toepassingen die mogelijk worden gemaakt door edge AI en ML, gecementeerd door 5G-connectiviteit en mogelijk ondersteund door opkomende NFV-frameworks zijn inderdaad overtuigend. Het toenemende gebruik van autonoom geleide voertuigen (AGV’s) en geautomatiseerde mobiele robots (AMR’s) in fabrieken en magazijnen – vooral aan het fulfilmenteinde van de toeleveringsketen – stimuleert bijvoorbeeld de acceptatie van computervisie en ML in edge-implementaties. De lage latentie en onmiddellijke verwerking van de sensor- en videogegevens zijn van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat aan de veiligheidsmarges wordt voldaan en om operationele optimalisaties en efficiëntie te stimuleren.

Hoewel 5G SA zich nog steeds in de uitrolfase bevindt - afgezien van talloze particuliere netwerken die de sprong hebben gewaagd - blijft het een feit dat de grote spelers in de industrie groot inzetten op 5G en edge computing en netwerken als een belangrijke marktmotor. De mogelijkheid voor elke onderneming om transacties te verwerken en gegevens op te slaan in de buurt van de daadwerkelijke bron van die gegevens, zal snel een belangrijke graadmeter worden voor Industry 4.0-succes, met een reeks downstream-voordelen als voorspellend onderhoud, NFV en real-world automatisering.